DE10009952A1 - Formation of toner layer for electrophotographic printer, copier, facsimile, by control of physical and mechanical parameters and control of electrical characteristics of developer - Google Patents

Formation of toner layer for electrophotographic printer, copier, facsimile, by control of physical and mechanical parameters and control of electrical characteristics of developer

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DE10009952A1
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Toshihiro Yukawa
Tomoaki Tanaka
Atsushi Tano
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Abstract

Non-magnetic, one component developer of average volume particle diameter (D) is charged to average specific charge (q/m) and charged developer fed to developer roller which has surface roughness (Rz). Layer of developer is formed with thickness (dt) on developer roller using metal blade in contact with developer roller with blade pressure (Pb) to fulfill relationship: 4 <= D <= 12; 5 <= q/m <= 12; 1 <= Rz <= 12; 20 <= Pb <= 80; dt = 1.8 asterisk (q/m asterisk Rz/(Pb-1)) \2 asterisk D +- 0.24 D and 1.5 D <= dt <= 3.5 D. Independent claim included for non-magnetic and one component developer for non contact developing, container for developer,

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Ent­ wickler, Entwicklungsverfahren, Entwicklungsvorrichtungen und ihre Elemente und Bilderzeugungsvorrichtungen, und im besonderen einen nichtmagnetischen und Einkomponentenent­ wickler, ein Entwicklungsverfahren, bei dem der nichtmagne­ tische und Einkomponentenentwickler verwendet wird, eine Entwicklungsrolle, eine Klinge, die eine Dicke einer Schicht aus nichtmagnetischem und Einkomponentenentwickler auf der Entwicklungsrolle reguliert, ein Verfahren zum Bilden einer Schicht aus nichtmagnetischem und Einkomponentenentwickler unter Verwendung der Klinge, eine Entwicklungsvorrichtung mit der Entwicklungsrolle und der Klinge und eine elektro­ fotografische Bilderzeugungsvorrichtung mit einem oder mehreren dieser Elemente. Die vorliegende Erfindung ist zum Beispiel für einen Farblaserdrucker geeignet.The present invention relates generally to Ent developers, development processes, development devices and its elements and imaging devices, and in especially a non-magnetic and one-component device winder, a development process in which the non-magnetic tables and one-component developer is used, a Development roller, a blade that is a thickness of a layer made of non-magnetic and one-component developer at the Development role regulates a process for forming a Layer of non-magnetic and one-component developer using the blade, a developing device with the development roller and the blade and an electro photographic imaging device with one or several of these elements. The present invention is for Example suitable for a color laser printer.

Im folgenden bezeichnet der "nichtmagnetische und Ein­ komponentenentwickler" einen Einkomponentenentwickler, der nicht magnetisiert ist und keinen Träger enthält. Die "elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung", die typi­ scherweise ein Laserdrucker ist, ist ein anschlagfreier Drucker, der eine Aufzeichnung vorsieht, indem ein Entwick­ ler als Aufzeichnungsmaterial auf einem Aufzeichnungsmedium (z. B. Druckpapier und OHP-Film) abgeschieden wird.Hereinafter referred to the "non-magnetic and on component developer "a one component developer who is not magnetized and contains no carrier. The "Electrophotographic imaging device", the typi is usually a non-impact printer Printer that provides a recording by a developer ler as a recording material on a recording medium (e.g. printing paper and OHP film) is deposited.

Einhergehend mit der jüngsten Entwicklung der Büroauto­ matisierung hat sich die Verwendung von elektrofotografi­ schen Bilderzeugungsvorrichtungen wie etwa von einem Laser­ drucker für Computerausgabevorrichtungen, Faksimilemaschi­ nen, Kopierer, etc., ständig ausgebreitet. Bei dem elektro­ fotografischen Prozeß kommt im allgemeinen ein fotoleitfähi­ ger Isolator (fotoempfindliche Trommel) zum Einsatz, und er enthält die Schritte zum Laden, Belichten, Entwickeln, Übertragen, Fixieren und andere Nachprozesse.Along with the recent development of the office car The use of electrophotography has become more difficult imaging devices such as a laser printers for computer output devices, facsimile machines NEN, copier, etc., constantly spread. With the electro photographic process generally comes a photoconductive ger insulator (photosensitive drum) and he  contains the steps for loading, exposing, developing, Transferring, fixing and other post processes.

Durch den Ladeschritt wird die fotoempfindliche Trommel gleichförmig elektrisiert (z. B. auf -600 V). Bei dem Be­ lichtungsschritt wird ein Laserstrahl, etc., auf die foto­ empfindliche Trommel eingestrahlt und das elektrische Poten­ tial auf dem bestrahlten Bereich zum Beispiel auf etwa -50 V herabgesetzt, wodurch ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird. Bei dem Entwicklungsschritt wird der Entwick­ ler auf der fotoempfindlichen Trommel zum Beispiel unter Einsatz eines Umkehrprozesses elektrisch abgeschieden und das elektrostatische latente Bild sichtbar gemacht. Der Umkehrprozeß ist ein Entwicklungsverfahren, bei dem ein elektrisches Feld durch eine Entwicklungsvorspannung in Bereichen gebildet wird, wo die elektrische Ladung durch das Belichten eliminiert ist, und der Entwickler, der dieselbe Polarität wie gleichförmig geladene Bereiche hat, auf der fotoempfindlichen Trommel durch das elektrische Feld abge­ schieden wird. Bei dem Übertragungsschritt wird ein Toner­ bild, das dem elektrostatischen latenten Bild entspricht, auf einem Aufzeichnungsmedium erzeugt. Bei dem Fixierschritt wird das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium unter Verwen­ dung von Wärme, Druck, etc., geschmolzen und fixiert, wo­ durch eine Drucksache erhalten wird. Die Nachprozesse können ein Entladen und Reinigen der übertragenen fotoempfindlichen Trommel, ein Sammeln und Rezirkulieren und/oder Entsorgen von restlichem Toner, etc., enthalten.The loading step turns the photosensitive drum uniformly electrified (e.g. to -600 V). With the Be a laser beam, etc., on the photo irradiated sensitive drum and the electric poten tial on the irradiated area, for example to about -50 V degraded, creating an electrostatic latent image is produced. In the development step, the developer for example on the photosensitive drum Using a reverse process, electrically separated and made the electrostatic latent image visible. The Reversal process is a development process in which a electric field due to a development bias in Areas where the electrical charge is formed by the Exposure is eliminated, and the developer doing the same Polarity like uniformly charged areas on the photosensitive drum abge by the electric field will be divorced. In the transfer step, a toner becomes image that corresponds to the electrostatic latent image, generated on a recording medium. At the fixing step the toner image is used on the recording medium formation of heat, pressure, etc., melted and fixed where is obtained through a printed matter. The post processes can unloading and cleaning the transferred photosensitive Drum, collecting and recirculating and / or disposal residual toner, etc.

Der Entwickler zur Verwendung bei dem obengenannten Entwicklungsschritt kann grob in einen Entwickler eines Einkomponentensystems unter Verwendung des Toners und in einen Entwickler eines Zweikomponentensystems unter Verwen­ dung des Toners und Trägers eingeteilt werden. Bei dem Toner kann ein Partikel verwendet werden, das zum Beispiel auf solch eine Weise hergestellt wird, daß eine färbende Sub­ stanz wie etwa ein Farbstoff und Carbon-Black oder derglei­ chen in einem Binderharz aus einer synthetischen makromole­ kularen Verbindung dispergiert wird und dann zu einem feinen Pulver von etwa 3 bis 15 µm gemahlen wird. Ein verwendbarer Träger kann zum Beispiel ein Eisenpulver oder eine Ferrit­ kugel von etwa 100 µm im Durchmesser enthalten. Der Entwick­ ler des Einkomponentensystems führt vorteilhafterweise (1) zu einer einfachen und kleinen Entwicklungsvorrichtung auf Grund der Eliminierung einer Trägerverschlechterung, einer Tonerdichtesteuerung, eines Mischens und von Rührmechanismen und (2) zu verbrauchtem Toner ohne jeglichen Abfall wie etwa einen Träger.The developer for use in the above Development step can be roughly translated into a developer One component system using the toner and in a developer of a two-component system using the toner and carrier. With the toner a particle can be used, for example is produced in such a way that a coloring sub punch like a dye and carbon black or the like  in a synthetic macromole binder resin kular compound is dispersed and then to a fine Powder of about 3 to 15 microns is ground. A usable one Carrier can be, for example, an iron powder or a ferrite ball of about 100 microns in diameter included. The develop The one-component system advantageously leads (1) to a simple and small developing device Because of elimination of carrier deterioration, one Toner density control, mixing and stirring mechanisms and (2) to used toner without any waste such as a carrier.

Der Entwickler des Einkomponentensystems kann ferner klassifiziert werden in einen magnetischen und Einkomponen­ tenentwickler, der Toner in einem magnetischen Pulver ent­ hält, und in einen nichtmagnetischen und Einkomponenten­ entwickler, der dieses nicht enthält. Die Nachteile des magnetischen und Einkomponentenentwicklers liegen jedoch (1) in der niedrigen Übertragungsleistung auf Grund des hohen Gehaltes an magnetischem Pulver mit niedrigem elektrischen Widerstand, wodurch ein erhöhter elektrischer Ladungsbetrag verhindert wird, (2) in der schlechten Kolorierung auf Grund seines schwachtransparenten, schwarzen magnetischen Pulvers, (3) in der niedrigen Fixierleistung, weil das magnetische Pulver eine hohe Temperatur und/oder einen hohen Druck erfordert, wodurch laufende Kosten in die Höhe getrieben werden. Daher geht man davon aus, daß die Nachfrage nach nichtmagnetischem und Einkomponentenentwickler ohne diese Nachteile in Zukunft zunehmen wird.The developer of the one-component system can also are classified into a magnetic and single component developer, the toner in a magnetic powder ent holds, and in a non-magnetic and one-component developer who does not contain this. The disadvantages of magnetic and one-component developers, however (1) in the low transmission power due to the high Low electrical magnetic powder content Resistance, causing an increased amount of electrical charge is prevented, (2) in poor coloring due to its weakly transparent, black magnetic powder, (3) in the low fixing power because of the magnetic Powder a high temperature and / or a high pressure requires, which drives up running costs become. It is therefore assumed that the demand for non-magnetic and one-component developer without this Disadvantages will increase in the future.

Bei nichtmagnetischem und Einkomponentenentwickler wird gewöhnlich der Toner verwendet, der einen relativ hohen spezifischen Volumenwiderstand (z. B. 300 GΩ.cm, etc.) hat. Zusätzlich muß der Toner, da er im wesentlichen keine elek­ trischen Ladungen hat, durch die Triboelektrizität oder Ladungsinjektion in der Entwicklungsvorrichtung geladen werden. For non-magnetic and one-component developers usually uses the toner that is relatively high specific volume resistance (e.g. 300 GΩ.cm, etc.). In addition, since the toner is essentially no elec has tric charges, by triboelectricity or Charge injection loaded in the developing device become.  

Das Entwicklungsverfahren, bei dem der nichtmagnetische und Einkomponentenentwickler eingesetzt wird, wird in Kon­ takt- und Nichtkontaktentwicklungsverfahren eingeteilt: bei dem Entwicklungsverfahren des Kontakttyps wird ein Entwick­ ler auf der fotoempfindlichen Trommel abgeschieden, indem die Entwicklungsrolle, auf der der Entwickler enthalten ist, mit der fotoempfindlichen Trommel in Kontakt gebracht wird; und bei dem Entwicklungsverfahren des Nichtkontakttyps wird ein gewisser Spalt (z. B. etwa 350 µm) zwischen der Entwick­ lungsrolle und der fotoempfindlichen Trommel vorgesehen, um sie getrennt voneinander anzuordnen, und der Entwickler fliegt von der Entwicklungsrolle auf die fotoempfindliche Trommel und wird auf ihr abgeschieden. Der Nachteil des Entwicklungsverfahrens des Kontakttyps ist der, daß der Entwickler durch Reibung zwischen der Entwicklungsrolle und der fotoempfindlichen Trommel verschlechtert werden kann und darüber hinaus eine Rißbildung in dem fotoempfindlichen Film bewirkt werden kann, wodurch die Lebensdauer des fotoemp­ findlichen Körpers verkürzt wird. Demzufolge ist in letzter Zeit das Entwicklungsverfahren des Nichtkontakttyps in den Mittelpunkt gerückt, bei dem diese Verschlechterungen nicht auftreten.The development process in which the non-magnetic and one-component developer is used in Kon tact and non-contact development processes divided: at The development process of the contact type is developed deposited on the photosensitive drum by the development role that the developer is on, is brought into contact with the photosensitive drum; and in the development process of the non-contact type a certain gap (e.g. about 350 µm) between the developer tion roll and the photosensitive drum provided to arrange them separately and the developer flies from the development role to the photosensitive Drum and is deposited on it. The disadvantage of Development process of the contact type is that the Developer due to friction between the development role and the photosensitive drum may deteriorate and also cracking in the photosensitive film can be effected, whereby the life of the fotoemp sensitive body is shortened. Accordingly, in the latter Time the development process of the non-contact type in the Moved to the center where this deterioration is not occur.

Für den Entwicklungsprozeß des Nichtkontakttyps, bei dem der nichtmagnetische und Einkomponentenentwickler zum Einsatz kommt, ist es bezeichnend, daß eine ausreichende Bilddichte durch Steuern der Menge von Toner gewährleistet wird, die von der Entwicklungsrolle auf die fotoempfindliche Trommel fliegt. Somit ist es wichtig, eine dünne Toner­ schicht zu bilden, während ihre Dicke auf der Entwicklungs­ rolle gesteuert wird. Als typisches Verfahren zum Regulieren einer Tonerschichtdicke wurde herkömmlicherweise vorgeschla­ gen, eine elastische Klinge (Begrenzungsklinge) in Kontakt mit der Entwicklungsrolle vorzusehen, um die Schichtdicke gleichförmig beizubehalten. For the development process of the non-contact type, at that of the non-magnetic and one-component developer for When it comes to use, it is significant that sufficient Image density ensured by controlling the amount of toner is going from the development role to the photosensitive Drum flies. So it is important to use a thin toner layer to form while its thickness is developing role is controlled. As a typical process for regulation a toner layer thickness has conventionally been proposed gene, an elastic blade (limiting blade) in contact with the development roller to provide the layer thickness maintain uniform.  

Die Entwicklungseinrichtung, bei der das Entwicklungs­ verfahren des Nichtkontakttyps mit dem nichtmagnetischen und Einkomponentenentwickler eingesetzt wird, umfaßt im allge­ meinen eine Rücksetzrolle, eine Entwicklungsrolle und eine Klinge. Die Entwicklungsrolle ist mit einer Vorspannungs­ energiezufuhr verbunden und wird von der Vorspannungsener­ giezufuhr mit der Entwicklungsvorspannung von überlagerten Wechselstrom- und Gleichstromspannungen versehen. Die Rück­ setzrolle, die auch als Zufuhrrolle oder Anwendungsrolle bezeichnet wird, kontaktiert die Entwicklungsrolle: die Rücksetzrolle dient nicht nur dazu, den Toner der Entwick­ lungsrolle zuzuführen, sondern auch dazu, den Toner, der bei der Entwicklung nicht verwendet wurde und auf der Entwick­ lungsrolle bleibt, abzuschaben und zu entfernen. Die Ent­ wicklungsrolle, die zum Beispiel eine Rolle ist, die aus Metall wie etwa Aluminium hergestellt ist, adsorbiert den geladenen Toner auf ihrer Oberfläche in der Form der dünnen Schicht und transportiert ihn zu einem Entwicklungsbereich.The development facility at which the development method of the non-contact type with the non-magnetic and One component developer is used, generally includes mean a reset role, a development role and one Blade. The development role is with a bias energy supply and is connected by the preload generator Giezufuhr with the development bias of superimposed AC and DC voltages provided. The back setting roll, also used as a feed roll or application roll the development role: the Reset roller is not only used to develop the toner supply role, but also to the toner that the development was not used and on the development role remains to scrape and remove. The Ent development role that is, for example, a role that is made up of Metal such as aluminum is adsorbed charged toner on their surface in the form of thin Layer and transports it to a development area.

Die Klinge kontaktiert die Entwicklungsrolle und dient dazu, die Tonerschicht auf eine gleichförmige Dicke zu regulieren. Die Klinge kann aus einem elastischen Glied wie etwa aus Urethan sein, oder aus einem Metallglied, das einen Kontaktabschnitt mit der Entwicklungsrolle hat, der aus Harz ist. Gemäß den japanischen Patentveröffentlichungen (Kokai) Nr. 8-202130 und 6-102748 kann zum Beispiel, wenn ein Me­ tallglied, nämlich ein starres Glied, für die Entwicklungs­ rolle verwendet wird, die Tonerschicht reguliert werden, indem eine Klinge, die aus einem elastischen Körper wie etwa Gummi ist, mit der Entwicklungsrolle in Kontakt gebracht wird; wenn andererseits ein Glied aus einem elastischen Körper wie etwa Gummi für eine Oberfläche der Entwicklungs­ rolle verwendet wird, kann die Tonerschicht reguliert wer­ den, indem ein Endabschnitt oder Nichtendabschnitt (nämlich eine mittlere Sektion) mit der Entwicklungsrolle in Kontakt gebracht wird. Um eine Beschädigung der Entwicklungsrolle und der Klinge zu vermeiden, indem die Genauigkeit des Kontaktdrucks abgeschwächt wird, der an dem Kontaktabschnitt zwischen ihnen erforderlich ist, ist bei diesem Stand der Technik die Verwendung eines Kontaktes zwischen einem, das starr ist, und dem anderen, das elastisch ist, erdacht worden. Die japanischen Patentveröffentlichungen (Kokai) Nr. 8-202130 und 6-102748 offenbaren auch eine Oberflächenrau­ heit der Entwicklungsrolle, einen Druck, mit dem die Klinge gegen die Entwicklungsrolle gepreßt wird (Klingendruck), einen Tonerpartikeldurchmesser und andere Bedingungen zum Bilden einer Tonerschicht, wie sie in der folgenden Tabelle 1 gezeigt sind.The blade contacts the development role and serves to bring the toner layer to a uniform thickness regulate. The blade can be made from an elastic link like be made of urethane or a metal link Has contact section with the development roller, that of resin is. According to Japanese Patent Publications (Kokai) Nos. 8-202130 and 6-102748, for example, when a Me tall limb, namely a rigid limb, for development role is used, the toner layer is regulated, by a blade made up of an elastic body such as Rubber is brought into contact with the development role becomes; if on the other hand a link from an elastic Bodies such as rubber for a surface of development role is used, the toner layer can be regulated by adding an end portion or non-end portion (namely a middle section) in contact with the development role brought. To damage the development role  and to avoid the blade by the accuracy of the Contact pressure is weakened at the contact portion is required between them at this level Technique the use of a contact between one that is rigid, and the other, which is elastic, is conceived been. Japanese Patent Publications (Kokai) Nos. 8-202130 and 6-102748 also disclose surface roughness development role, a pressure with which the blade is pressed against the development role (blade pressure), a toner particle diameter and other conditions for Form a toner layer as shown in the table below 1 are shown.

TABELLE 1 TABLE 1

Bei Betrieb wird der Toner durch Gleitreibung zwischen der Rücksetzrolle, der Klinge und der Entwicklungsrolle geladen (z. B. negativ). Der negativ geladene Toner wird danach einer Oberfläche der Entwicklungsrolle durch die Rücksetzrolle zugeführt und darauf durch elektrostatische Adsorption abgeschieden. Anschließend wird die Tonerschicht auf der Entwicklungsrolle durch die Klinge geebnet, um eine dünne Schicht mit einer gleichförmigen Dicke von etwa 10 µm bis 40 µm zu bilden. Der Toner, der zu einem Entwicklungs­ bereich transportiert worden ist, wo eine Oberfläche der Entwicklungsrolle der fotoempfindlichen Rolle am nächsten ist, fliegt mit der elektrischen Anziehungskraft unter Verwendung einer vorbestimmten Spannung, die auf den Ent­ wicklungsbereich angewendet wird, auf ein elektrostatisches latentes Bild auf der fotoempfindlichen Trommel und haftet auf ihn. Demzufolge wird das latente Bild sichtbar gemacht und entwickelt. Als nächstes entfernt die Rücksetzrolle den restlichen Toner auf der Entwicklungsrolle, der in einem Nichtbildbereich verblieben ist, in dem kein latentes Bild erzeugt wurde. Bei dem Entwicklungsprozeß wird eine Serie dieser Operationen wiederholt.In operation, the toner is separated by sliding friction the reset roller, the blade and the development roller loaded (e.g. negative). The negatively charged toner will then a surface of the development role through the Reset roller fed and then electrostatic Adsorption deposited. Then the toner layer leveled on the development roller by the blade to a thin layer with a uniform thickness of about 10 µm to form up to 40 µm. The toner that is developing area where a surface of the Development role closest to the photosensitive role flies under with the electrical attraction Using a predetermined voltage on the Ent applied to an electrostatic latent image on the photosensitive drum and adheres on him. As a result, the latent image is made visible and developed. Next, the reset roller removes the remaining toner on the development roller, which in a Non-image area is left in which no latent image was generated. In the development process there is a series of these operations repeated.

Bei dem herkömmlichen Entwicklungsverfahren des Nicht­ kontakttyps, bei dem der nichtmagnetische und Einkomponen­ tenentwickler verwendet wird, würde jedoch die Bildqualität in Abhängigkeit von Entwicklungsbedingungen nachteilig verschlechtert. Die jetzigen Erfinder haben als Resultat ihrer gründlichen Studie darüber, wodurch solch eine Bild­ verschlechterung bewirkt wird, entdeckt, daß die Bildquali­ tät von der Tonerschichtbildung und den elektrischen Eigen­ schaften des Toners abhängt.In the conventional development process of not contact type in which the non-magnetic and one-component However, the developer would use the image quality disadvantageous depending on development conditions worsened. The current inventors have as a result her in-depth study of what makes such a picture deterioration is caused, discovered the image quality of the toner layer formation and the electrical properties tonality.

Die Tonerschicht würde, falls sie zu dünn ist, zu einer niedrigen und ungleichmäßigen Bilddichte führen, während durch eine zu dicke Tonerschicht ein Anteil von entgegenge­ setzt geladenem oder niedrig geladenem Toner erhöht würde, wodurch in dem Nichtbildbereich Nebel entsteht. Die jetzigen Erfinder haben entdeckt, daß die Tonerschichtbildung physi­ kalisch auf vier Parametern beruht (obwohl die Parameter nicht auf diese vier begrenzt sind), die eine Oberflächen­ rauheit der Entwicklungsrolle, einen Klingendruck, einen Tonerpartikeldurchmesser und einen Ladungsbetrag des Toners enthalten, und daß diese Parameter in gewissem Maße korre­ lativ gesteuert werden sollten.If it is too thin, the toner layer would become one lead to low and uneven image density while due to a too thick toner layer, a proportion of counter sets charged or low-charged toner would be increased  which creates fog in the non-image area. The current ones Inventors have discovered that toner layer formation is physi calically based on four parameters (although the parameters are not limited to these four) which are surfaces roughness of the development role, a blade pressure, a Toner particle diameter and a charge amount of the toner included, and that these parameters are correct to some extent should be controlled relatively.

Die unzweckmäßige Oberflächenrauheit der Entwicklungs­ rolle würde ein Hindernis beim Bilden einer gleichförmigen Tonerschicht sein. Die Oberflächenrauheit dient als mechani­ sche Kraft zum Transportieren des Toners und als Zwischen­ glied zwischen der Entwicklungsrolle und der Klinge. Die Oberflächenrauheit würde, falls sie zu klein ist, eine Tonerschicht zu dünn werden lassen und die Bilddichte ver­ ringern, während sie dann, falls sie zu groß ist, die Toner­ schicht zu dick werden ließe und dadurch zu Nebel in dem Nichtbildbereich führen würde (d. h., zu einer unerwünschten Kolorierung eines Bereichs, der kein Bild enthält und des­ halb ein weißer klarer Raum sein soll, mit dem Toner). Falls zusätzlich der Klingendruck zu niedrig ist, könnte die Tonerschichtdicke lokal nicht reguliert werden, und der Toner würde ohne weiteres der Klinge entgehen. Falls der Klingendruck zu hoch ist, würde der Toner so beansprucht, um eine Fusion von Toner an der Klinge zu erzeugen, und das Laden des Toners würde wahrscheinlich verschlechtert werden. Die Tonerschichtdicke würde mit dem Tonerpartikeldurchmesser schwanken. Falls des weiteren der Tonerladungsbetrag zu groß ist, würde die Reflexionskraft in Form der elektrischen Anziehungskraft des Toners auf der Entwicklungsrolle zuneh­ men, und die Tonerschicht würde dick werden. Als Resultat würde eine Erhöhung des Klingendrucks eine mechanische Beanspruchung des Toners erhöhen und dadurch den Toner tendenziell verschlechtern. Falls der Tonerladungsbetrag im Gegensatz dazu zu klein ist, würde die elektrische Anzie­ hungskraft klein sein, und die Tonerschicht würde dünn werden. Als Resultat müßte der Klingendruck niedrig gehalten werden, aber dies würde dazu führen, daß der Toner aus­ weicht.The inappropriate surface roughness of the development roll would be an obstacle in forming a uniform Be a toner layer. The surface roughness serves as a mechani force for transporting the toner and as an intermediate link between the development roller and the blade. The If the surface roughness is too small, it would be one Let the toner layer become too thin and reduce the image density then wring out the toner if it is too large layer would become too thick and thereby fog in the Non-image area (i.e., undesirable Coloring an area with no image and the half a white clear room with the toner). If additionally the blade pressure is too low, the Toner layer thickness can not be regulated locally, and the Toner would easily escape the blade. If the Blade pressure is too high, the toner would be so stressed to to create a fusion of toner on the blade, and that Toner loading would likely deteriorate. The toner layer thickness would match the toner particle diameter vary. Furthermore, if the amount of toner charge is too large is, the reflectivity would be in the form of electrical The attraction of the toner on the developing roller increases and the toner layer would become thick. As result an increase in the blade pressure would be a mechanical one Increase the stress on the toner and thereby the toner tend to deteriorate. If the amount of toner charge in the Contrary to this is too small, the electric attraction would  force would be small, and the toner layer would be thin become. As a result, the blade pressure should be kept low be, but this would cause the toner to run out gives way.

Weiterhin haben die jetzigen Erfinder entdeckt, daß die Bildung der Tonerschicht mechanisch auch von einer Klingen­ form und einem Tonerfluß zwischen der Rücksetzrolle und der Entwicklungsrolle abhängt (aber nicht darauf begrenzt ist). Betrachten wir zum Beispiel eine herkömmliche Entwicklungs­ vorrichtung 1, in der eine Klinge 2 eine Metallplatte 2a und eine Gummiplatte 2b umfaßt, die an der Metallplatte 2a klebt, und durch die Gummiplatte 2b mit einer Entwicklungs­ rolle 4 in Kontakt gelangt, wie in Fig. 8 gezeigt. Hierbei ist Fig. 8 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht der Entwicklungsvorrichtung 1, bei der der herkömmliche nicht­ magnetische und Einkomponententoner T verwendet wird. Aus Fig. 8 geht hervor, daß bei der herkömmlichen Entwicklungs­ vorrichtung 1 am oberen Ende der Klinge 2 nachteilig eine Toneragglomeration TB erzeugt wird. Die Toneragglomeration TB tritt auf, wenn das obere Ende der Klinge den Fluß zwi­ schen der Rücksetzrolle (nicht gezeigt) und der Entwick­ lungsrolle 4 blockiert, wie es durch einen Pfeil gezeigt ist.Furthermore, the present inventors have discovered that the formation of the toner layer mechanically also depends on (but is not limited to) a blade shape and a toner flow between the reset roller and the development roller. Consider, for example, a conventional developing device 1, a blade 2, a metal plate 2 a, and a rubber plate 2 b includes that adheres to the metal plate 2 a, and roll 4 b by the rubber plate 2 comes into contact with a development such as shown in Fig. 8. Here, Fig. 8 is a partially enlarged sectional view of the developing device 1 using the conventional non-magnetic and one-component toner T. From Fig. 8 it can be seen that in the conventional developing device 1, a toner agglomeration TB is disadvantageously generated at the upper end of the blade 2 . The toner agglomeration TB occurs when the upper end of the blade blocks the flow between the reset roller (not shown) and the development roller 4 , as shown by an arrow.

Diese Toneragglomeration TB kann lokal den Druck zwi­ schen der Klinge 2 und der Entwicklungsrolle 4 anwenden und würde bewirken, daß der überschüssige Toner T an der Klinge 2 vorbei zu der Entwicklungsrolle 4 gelangt, oder im Gegen­ teil verhindern, daß die korrekte Menge an Toner T zu der Klinge 2 gelangt. Demzufolge kann es sein, wie in Fig. 9 gezeigt, daß die gleichförmige Tonerschicht nicht gebildet werden kann. Hierbei ist Fig. 9 eine teilweise schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand der Entwicklungsrolle 4 und der auf ihr gebildeten Tonerschicht TL zeigt. Ein Fehler beim Bilden einer gleichförmigen Tonerschicht würde zu einer Minderung der Bildqualität wie etwa zu einer un­ gleichmäßigen Dichte und eines weißen klaren Raumes führen, wie oben beschrieben. Obwohl die jetzigen Erfinder die Bearbeitung der Gummiplatte 2b zu solch einer Form (z. B. zu einer Schräge) erwogen haben, die den Toner nicht am Fließen hindert, haben sie entdeckt, daß die Gummiplatte 2b mit einer komplexen Form, die in ihrer Form leicht gebogen und verändert ist, die Schwierigkeit beim Bilden einer gleich­ förmigen Tonerschicht TL erhöht. Zusätzlich hat eine Klinge, die aus einem elastischen Glied ist, im allgemeinen solche Nachteile wie etwa eine schwierige Herstellung, eine geringe Haltbarkeit und hohe Herstellungskosten.This toner agglomeration TB can locally apply the pressure between the blade 2 and the developing roller 4 and would cause the excess toner T past the blade 2 to the developing roller 4 , or in the opposite part prevent the correct amount of toner T. comes to the blade 2 . As a result, as shown in Fig. 9, the uniform toner layer may not be formed. Here, Fig. 9 is a partially schematic cross-sectional view showing a state of the developing roller 4 and the toner layer TL formed thereon. A failure to form a uniform toner layer would result in degradation in image quality such as uneven density and white clear space as described above. Although the present inventors b the processing of the rubber plate 2 (z. B. To a bevel) to such a form have considered that does not prevent the toner from flowing, they have discovered that the rubber plate 2 b of a complex shape, which in their shape is slightly curved and changed, the difficulty in forming a uniform toner layer TL increases. In addition, a blade made of an elastic member generally has such disadvantages as difficult to manufacture, low durability, and high manufacturing cost.

Hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften des Toners haben die jetzigen Erfinder andererseits dem spezifischen Volumenwiderstand des Toners Aufmerksamkeit gewidmet. Die jetzigen Erfinder haben experimentell ein ausgefülltes Bild (solch ein Bild, bei dem der gesamte bedruckbare Bereich völlig ausgefüllt ist) unter Verwendung von handelsüblichen oder experimentell hergestellten Tonern entwickelt, die verschiedene Widerstandswerte haben. Die jetzigen Erfinder haben dabei entdeckt, daß ungeachtet dessen, ob der Toner eine gleichförmige Schicht hinsichtlich der Dicke hat, die Verwendung von einigen Tonern, die gewisse Widerstandswerte haben, bei der Entwicklung des Nichtkontakttyps einen schwarzen oder, falls mit mehreren Farben gedruckt wurde, einen andersfarbigen Streifen in der Papierzufuhrrichtung erzeugte, wodurch die Bildqualität verschlechtert wurde. Die jetzigen Erfinder haben angenommen, daß dies deshalb auf­ trat, weil ein hoher Widerstandswert des Toners ein über­ mäßiges Laden des Toners hervorruft, was zu einem dielektri­ schen Durchschlag innerhalb des Toners führen würde, wodurch ungleichförmige Streifen verursacht werden.Regarding the electrical properties of the toner on the other hand, the present inventors have the specific Volume resistance of the toner is paying attention. The present inventors experimentally have a completed picture (such an image with the entire printable area completely filled out) using commercially available or experimentally produced toners that have different resistance values. The current inventors discovered that regardless of whether the toner has a uniform layer in thickness, which Use of some toners that have certain resistance values have one in developing the non-contact type black or, if printing with multiple colors, a different colored stripe in the paper feed direction generated, which deteriorated the image quality. The current inventors have assumed that this is why occurred because of a high resistance value of the toner moderate toner charging, resulting in a dielectric breakdown would result in the toner, causing irregular streaks are caused.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Deshalb ist es eine typische allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen und nützlichen Entwick­ ler, ein Entwicklungsverfahren, eine Entwicklungsvorrichtung und ihre Elemente und eine Bilderzeugungsvorrichtung vorzu­ sehen, bei denen einer oder einige der obigen Nachteile eliminiert sind.That is why it is a typical general task of present invention, a new and useful development  ler, a development process, a development device and their elements and an image forming device see one or some of the disadvantages above are eliminated.

Ein anderes typisches und spezifischeres Ziel der vor­ liegenden Erfindung ist es, einen Entwickler, ein Entwick­ lungsverfahren, eine Entwicklungsvorrichtung und ihre Ele­ mente und eine Bilderzeugungsvorrichtung vorzusehen, wodurch ein Bild mit hoher Qualität durch relativ preiswerte und einfache Mittel stabil erzeugt werden kann.Another typical and specific goal of the before lying invention is a developer, a developer development process, a developing device and its ele elements and to provide an image forming apparatus, whereby a high quality image through relatively inexpensive and simple means can be generated stably.

Um die obigen Ziele zu erreichen, umfaßt ein Entwick­ lerschichtbildungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorlie­ genden Erfindung die folgenden Schritte: Laden von nicht­ magnetischem und Einkomponentenentwickler, der einen durch­ schnittlichen Volumenpartikeldurchmesser D (µm) hat, auf eine durchschnittliche spezifische Ladung q/m (µC/g), Zufüh­ ren des geladenen Entwicklers zu einer Entwicklungsrolle, die eine Zehnpunkteoberflächenrauheit Rz (µm) hat, und Bilden einer Schicht aus einem Einkomponentenentwickler mit einer Schichtdicke dt (µm) auf der Entwicklungsrolle durch Vorsehen einer Klinge in Kontakt mit der Entwicklungsrolle bei einem Klingenliniendruck Pb (gf/cm), wobei dt, Pb, q/m und D den folgenden Beziehungen entsprechen: 4 ≦ D ≦ 12, 5 ≦ q/m ≦ 12, 1 ≦ Rz ≦ 12, 20 ≦ Pb ≦ 80, dt = 1,8 × {q/m × Rz/(Pb-1)}1/2 × D ± 0,25D und 1,5D ≦ dt ≦ 3,5D. Experimentell hat sich bestätigt, daß eine Entwicklerschicht mit einer gleichförmigen Dicke gemäß diesem Entwicklerschichtbildungsverfahren stabil erzeugt werden kann.In order to achieve the above objectives, a developer film forming method according to one aspect of the present invention comprises the steps of: loading non-magnetic and one-component developer having an average volume particle diameter D (µm) to an average specific charge q / m (µC / g), feeding the loaded developer to a development roller having a ten-point surface roughness Rz (µm), and forming a layer of a one-component developer with a layer thickness dt (µm) on the development roller by providing a blade in contact with the development roller at one Blade line pressure Pb (gf / cm), where dt, Pb, q / m and D correspond to the following relationships: 4 ≦ D ≦ 12, 5 ≦ q / m ≦ 12, 1 ≦ Rz ≦ 12, 20 ≦ Pb ≦ 80, dt = 1.8 × {q / m × Rz / (Pb-1)} 1/2 × D ± 0.25D and 1.5D ≦ dt ≦ 3.5D. It has been experimentally confirmed that a developer layer having a uniform thickness can be stably produced according to this developer layer formation method.

Eine Entwicklungsvorrichtung eines anderen Aspektes der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Entwicklungsrolle mit einer durchschnittlichen Zehnpunkteoberflächenrauheit Rz (µm) und eine Klinge in Kontakt mit der Entwicklungsrolle bei einem Klingenliniendruck Pb (gf/cm), durch die eine Schicht aus einem nichtmagnetischen und Einkomponenten­ entwickler, der einen durchschnittlichen Volumenpartikel­ durchmesser D (µm) und eine durchschnittliche spezifische Ladung q/m (µC/g) hat, auf der Entwicklungsrolle gebildet werden kann, wobei die Schicht eine Dicke dt (µm) hat und dt, Pb, q/m und D den folgenden Beziehungen entsprechen: 4 ≦ D ≦ 12, 5 ≦ q/m ≦ 12, 1 ≦ Rz ≦ 12, 20 ≦ Pb ≦ 80, dt = 1,8 × (q/m × Rz/(Pb-1)}1/2 × D ± 0,25D und 1,5D ≦ dt ≦ 3,5D. Experimentell hat sich gezeigt, daß eine Entwicklerschicht mit einer gleichförmigen Dicke gemäß dieser Entwicklungsvorrichtung stabil gebildet werden kann.A developing device of another aspect of the present invention includes a developing roller having an average ten-point surface roughness Rz (µm) and a blade in contact with the developing roller at a blade line pressure Pb (gf / cm) through which a layer of a non-magnetic and one-component developer is developed has an average volume particle diameter D (µm) and an average specific charge q / m (µC / g), can be formed on the development roller, the layer having a thickness dt (µm) and dt, Pb, q / m and D den correspond to the following relationships: 4 ≦ D ≦ 12, 5 ≦ q / m ≦ 12, 1 ≦ Rz ≦ 12, 20 ≦ Pb ≦ 80, dt = 1.8 × (q / m × Rz / (Pb-1)} 1 / 2 × D ± 0.25D and 1.5D ≦ dt ≦ 3.5D It has been shown experimentally that a developer layer having a uniform thickness can be stably formed according to this developing device.

Eine Entwicklungsvorrichtung eines anderen Aspektes der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Metallentwicklungsrolle und eine Klinge, die mit der Entwicklungsrolle bei einem vorbestimmten Klingendruck kontaktierbar ist, um eine Schicht aus einem nichtmagnetischen und Einkomponenten­ entwickler auf der Entwicklungsrolle zu bilden, bei der die Klinge einen Metallkontaktabschnitt enthält, der mit der Entwicklungsrolle kontaktierbar ist, welcher Kontakt­ abschnitt eine Form hat, die ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus im Schnitt spitzwinkligen, gekrümmten und runden Formen. Gemäß dieser Entwicklungsvorrichtung kann der Kontaktabschnitt, der im Schnitt die Form eines spitzen Winkels, einer Krümmung oder einer Rundung hat, dazu dienen, das Bilden einer Toneragglomeration, die einen Tonerfluß blockiert, ein Anhaften und Zerstören des Toners zu verhin­ dern.A developing device of another aspect of the The present invention includes a metal development role and a blade that plays the development role in one predetermined blade pressure is contactable to a Layer of a non-magnetic and one-component to educate developers on the development role in which the Blade contains a metal contact section that mates with the Development role is contactable, which contact section has a shape that is selected from a group consisting of acute, curved and round shapes. According to this developing device, the Contact section, which in the shape of a pointed tip Angle, a curvature or a curve, serve to forming a toner agglomeration that causes toner flow blocked from sticking and destroying the toner other.

Eine Entwicklungsvorrichtung noch eines anderen Aspek­ tes der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Metallentwick­ lungsrolle und eine Klinge, die mit der Entwicklungsrolle bei einem Klingendruck von 20 bis 80 gf/cm kontaktierbar ist, um eine Schicht aus einem nichtmagnetischen und Einkom­ ponentenentwickler zu bilden, bei der die Klinge einen Metallkontaktabschnitt enthält, der eine Oberflächenrauheit hat, die kleiner als eine Oberflächenrauheit der Entwick­ lungsrolle ist. Gemäß dieser Entwicklungsvorrichtung kann eine Tonerfusion an der Klinge durch Steuern einer Oberflä­ chenrauheit der Entwicklungsrolle und der Klinge und des Klingendrucks vermieden werden.A developing device of yet another aspect The present invention includes metal development role and a blade with the development role contactable with a blade pressure of 20 to 80 gf / cm is to make a layer of a non-magnetic and income component developer, where the blade is one Contains metal contact portion, which has a surface roughness that is less than a surface roughness of development role is. According to this developing device a toner fusion on the blade by controlling a surface  development roller and blade and roughness Blade pressure can be avoided.

Ein Entwickler eines Aspektes der vorliegenden Erfin­ dung ist für einen Entwicklungsprozeß des Nichtkontakttyps geeignet, umfaßt ein gefärbtes feines Partikel und ein Fluidisierungsagens und hat einen spezifischen Volumenwider­ stand von mehr als etwa 10 GΩ.cm, aber weniger als etwa 192 GΩ.cm. Ein Behälter eines Aspektes der vorliegenden Erfin­ dung enthält den obigen nichtmagnetischen und Einkomponen­ tenentwickler. Der nichtmagnetische und Einkomponenten­ entwickler hat einen Widerstandswert, der experimentell als zweckmäßig eingeschätzt wurde.A developer of an aspect of the present invention is for a development process of the non-contact type suitable includes a colored fine particle and a Fluidization agent and has a specific volume resistance stood above about 10 GΩ.cm but less than about 192 GΩ.cm. A container of one aspect of the present invention tion contains the above non-magnetic and one-component ten developer. The non-magnetic and one-component developer has a resistance value that is experimental as was appropriately assessed.

Eine Bilderzeugungsvorrichtung eines Aspektes der vor­ liegenden Erfindung umfaßt eine fotoempfindliche Trommel, einen Lader, der die fotoempfindliche Trommel lädt, einen Belichtungsteil, der die fotoempfindliche Trommel, die durch den Lader geladen ist, belichtet und ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt, eine Entwicklungsvorrichtung, die die belichtete fotoempfindliche Trommel entwickelt und das elektrostatische latente Bild als Tonerbild sichtbar macht, und einen Übertragungsteil, der das Tonerbild auf ein Auf­ zeichnungsmedium überträgt, welche Entwicklungsvorrichtung irgendeine der oben beschriebenen Entwicklungsvorrichtungen umfaßt. Diese Bilderzeugungsvorrichtung hat denselben Effekt wie die obigen Entwicklungsvorrichtungen.An imaging device of one aspect of the foregoing invention comprises a photosensitive drum, a charger that charges the photosensitive drum, one Exposure part, which is the photosensitive drum, through the charger is charged, exposed and an electrostatic latent image creates a developing device that the exposed photosensitive drum developed and that makes electrostatic latent image visible as a toner image, and a transfer part that applies the toner image drawing medium transfers which developing device any of the developing devices described above includes. This image forming device has the same effect like the above developing devices.

Eine Bilderzeugungsvorrichtung als typische Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt eine fotoemp­ findliche Trommel, einen Lader, der die fotoempfindliche Trommel lädt, einen Belichtungsteil, der die fotoempfindli­ che Trommel, die durch den Lader geladen ist, belichtet und ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt, eine Entwick­ lungsvorrichtung, die eine Entwicklungsrolle enthält, die von der belichteten fotoempfindlichen Trommel entfernt angeordnet ist, von welcher Entwicklungsrolle ein nicht­ magnetischer und Einkomponentenentwickler zu der fotoemp­ findlichen Trommel fliegt, wodurch die fotoempfindliche Trommel entwickelt wird und das elektrostatische latente Bild als Tonerbild sichtbar gemacht wird, welcher Entwickler einen spezifischen Volumenwiderstand von mehr als etwa 10 GΩ.cm, aber weniger als 192 GΩ.cm hat, einen Übertragungs­ teil, der das Tonerbild auf ein Aufzeichnungsmedium über­ trägt, und einen Behälter, der den nichtmagnetischen und Einkomponentenentwickler enthält. Gemäß dieser Bilderzeu­ gungsvorrichtung hat der nichtmagnetische und Einkomponen­ tenentwickler einen Widerstandswert, der experimentell als zweckmäßig eingeschätzt wurde.An imaging device as a typical embodiment Form of the present invention includes a photo sensor sensitive drum, a charger that is the photosensitive Drum loads, an exposure part that the photosensitive che drum, which is loaded by the loader, exposed and creates an electrostatic latent image, a development Development device that contains a development role, the removed from the exposed photosensitive drum is arranged, of which development role is not magnetic and one-component developer to the fotoemp  sensitive drum flies, making the photosensitive Drum is developed and the electrostatic latent Image is made visible as a toner image, which developer a volume resistivity of more than about 10 GΩ.cm, but less than 192 GΩ.cm has a transmission part of the toner image on a recording medium carries, and a container that the non-magnetic and One component developer contains. According to this picture The device has the non-magnetic and one-component developer has a resistance value that is experimental was appropriately assessed.

Andere Ziele und weitere Merkmale der vorliegenden Er­ findung gehen ohne weiteres aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor.Other objectives and other features of the present Er are readily apparent from the following description of the embodiments with reference to the accompanying Drawings.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1 ist ein teilweiser Hauptschnitt durch eine Ent­ wicklungsvorrichtung und Bilderzeugungsvorrichtung eines Aspektes der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 is a partial main section through a developing device and image forming device of an aspect of the present invention.

Fig. 2 ist ein Graph, der Daten der Tabellen 2 bis 5 zeigt. Fig. 2 is a graph showing data of Tables 2 to 5.

Fig. 3 ist ein Graph, der Daten der Tabellen 6 und 7 zeigt. Fig. 3 is a graph of the data of Tables 6 and 7 shows.

Fig. 4 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht einer anderen Ausführungsform bezüglich eines Tvnerschicht­ bildungsverfahrens durch die Entwicklungsvorrichtung. Fig. 4 is a partially enlarged sectional view of another embodiment related to a film formation process by the developing device.

Fig. 5 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht einer anderen Ausführungsform bezüglich des Tonerschichtbil­ dungsverfahrens durch die Entwicklungsvorrichtung. Fig. 5 is a partially enlarged sectional view of another embodiment related to the toner layer formation process by the developing device.

Fig. 6 ist ein teilweiser schematischer Querschnitt, der einen Zustand einer Tonerschicht zeigt, die auf einer Entwicklungsrolle unter Verwendung der Entwicklungsvorrich­ tung von Fig. 4 und 5 gebildet wurde. Fig. 6 is a partial schematic cross-sectional view showing a state of a toner layer on a developing roller using the Entwicklungsvorrich processing of Fig. 4 and 5 was formed.

Fig. 7 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen Tonerwiderstandswerten R und vertikalen Streifen zeigt. Fig. 7 is a graph showing a relationship between toner resistance values R and vertical stripes.

Fig. 8 ist ein teilweise vergrößerter Schnitt durch eine herkömmliche Entwicklungsvorrichtung, bei der ein herkömmliches Tonerschichtbildungsverfahren zum Einsatz kommt. Fig. 8 is a partially enlarged section through a conventional developing device using a conventional toner layering method.

Fig. 9 ist ein teilweise schematischer Querschnitt, der einen Zustand einer Tonerschicht zeigt, die auf der Entwick­ lungsrolle unter Verwendung der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 8 gebildet wurde. FIG. 9 is a partially schematic cross section showing a state of a toner layer formed on the developing roller using the developing device of FIG. 8.

EINGEHENDE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 folgt nun eine Beschreibung einer Entwicklungsvorrichtung 100 und einer Bilderzeugungs­ vorrichtung 200, die die Entwicklungsvorrichtung 100 ent­ hält, eines Aspektes der vorliegenden Erfindung. Jene Ele­ mente in jeder Figur, die mit denselben Bezugszeichen verse­ hen sind, bezeichnen dieselben Elemente, und eine doppelte Beschreibung von ihnen wird weggelassen. Jene Elemente, die mit denselben Bezugszeichen versehen sind und zu denen alphabetische Großbuchstaben hinzugefügt sind, bezeichnen im allgemeinen Varianten und werden, falls nicht anders spezi­ fiziert, durch einfache Bezugszeichen ohne Buchstaben ver­ allgemeinert. Hierbei ist Fig. 1 eine schematische Haupt­ schnittansicht der Bilderzeugungsvorrichtung 200, die die Entwicklungsvorrichtung 100 hat. Die Entwicklungsvorrichtung 100 umfaßt eine Rücksetzrolle 10, eine Entwicklungsrolle 20, eine Klinge 30, einen Rahmen 40 und eine Entwicklungsvor­ spannungsenergiezufuhr 50.Referring now to FIG. 1, a description will now be given of a developing device 100 and an image forming device 200 including the developing device 100 , an aspect of the present invention. Those elements in each figure that are given the same reference numerals designate the same elements, and a duplicate description of them is omitted. Those elements which are provided with the same reference numerals and to which alphabetic capital letters have been added generally denote variants and, unless otherwise specified, are generalized by simple reference numerals without letters. Here, FIG. 1 is a schematic main sectional view of the image forming device 200 having the developing device 100 . The developing device 100 includes a reset roller 10 , a developing roller 20 , a blade 30 , a frame 40, and a developing bias power supply 50 .

I. BILDUNG DER TONERSCHICHT DURCH STEUERN VON PHYSIKALISCHEN PARAMETERNI. TONER LAYER FORMATION BY CONTROLLING PHYSICAL PARAMETERS

Zuerst haben die jetzigen Erfinder das stabile Bilden einer Tonerschicht mit einer gleichförmigen Dicke auf der Entwicklungsrolle 20 untersucht, um Bilder mit hoher Quali­ tät zu erhalten. Falls die Tonerschicht zu dünn ist, würde dies zu dem Nachteil einer niedrigen und ungleichmäßigen Bilddichte führen. Falls die Tonerschicht zu dick ist, würde ein Anteil von entgegengesetzt geladenem oder niedrig gela­ denem Toner erhöht, wodurch eine Nebelbildung in Nichtbild­ bereichen auftreten würde. Die jetzigen Erfinder haben als Resultat von verschiedenen Experimenten, die später be­ schrieben werden, entdeckt, daß eine Bildung einer Toner­ schicht mit einer gleichförmigen Dicke physikalisch auf vier Parametern beruht, die eine Oberflächenrauheit der Entwick­ lungsrolle, einen Klingendruck, einen Tonerpartikeldurchmes­ ser und einen Tonerladungsbetrag enthalten (aber nicht darauf begrenzt ist), und daß diese Parameter in gewissem Maße korrelativ gesteuert werden sollten. Als nächstes folgt eine Beschreibung der Experimente und ihrer Analysen.First, the present inventors have studied the stable forming a toner layer having a uniform thickness on the developing roller 20 to form images with high quality ty to obtain. If the toner layer is too thin, this would result in the disadvantage of low and uneven image density. If the toner layer is too thick, an amount of oppositely charged or low-charged toner would be increased, causing fog formation in non-image areas. The present inventors have discovered, as a result of various experiments to be described later, that formation of a toner layer having a uniform thickness is physically based on four parameters which are a surface roughness of the developing roller, a blade pressure, a toner particle diameter and a toner charge amount included (but not limited to), and that these parameters should be controlled to some extent correlatively. Next is a description of the experiments and their analyzes.

Die Rücksetzrolle 10, die auch als Zufuhrrolle oder An­ wendungsrolle bezeichnet wird, kontaktiert die Entwicklungs­ rolle 20 und führt der Entwicklungsrolle 20 Toner T aus dem Rahmen 40 zu. Die Rücksetzrolle 10 ist aus elektrisch leit­ fähigen Materialien wie etwa aus Schwamm, um den Toner T durch Reibung mit der Entwicklungsrolle 20 zu laden. Fig. 1 in der vorliegenden Ausführungsform zeigt, daß die Rücksetz­ rolle 10 nach links (entgegen dem Uhrzeigersinn) rotiert und mit der Entwicklungsrolle 20 in Kontakt ist. Durch diesen Kontakt und die Rotation wird der Toner T geladen und der Entwicklungsrolle 20 zugeführt. Ferner kann die Rücksetz­ rolle 10 auch dazu dienen, den restlichen Toner T einzusam­ meln, der bei der Entwicklung nicht verwendet wurde und auf der Entwicklungsrolle 20 verblieben ist. Der Toner T auf der Entwicklungsrolle 20 wird, wenn versucht wird, ihn einzusam­ meln, unter Ausnutzung des Kontaktes zwischen den Rollen 10 und 20 abgeschabt und in das Innere des Rahmens 40 zurück­ geführt.The reset roller 10 , which is also referred to as a feed roller or application roller, contacts the development roller 20 and supplies the development roller 20 with toner T from the frame 40 . The reset roller 10 is made of electrically conductive materials such as sponge to charge the toner T by friction with the developing roller 20 . Fig. 1 in the present embodiment shows that the reset roller 10 rotates to the left (counterclockwise) and is in contact with the developing roller 20 . By this contact and rotation, the toner T is loaded and fed to the developing roller 20 . Furthermore, the reset roller 10 can also serve to collect the remaining toner T that was not used in the development and remained on the development roller 20 . The toner T on the developing roller 20 , if an attempt is made to collect it, is scraped off using the contact between the rollers 10 and 20 and returned to the inside of the frame 40 .

Die Entwicklungsrolle 20 adsorbiert den Toner T auf ihrer Oberfläche und transportiert den Toner T, wenn sie rotiert, zu dem Entwicklungsbereich. Der Entwicklungsbereich ist ein Bereich, wo die fotoempfindliche Rolle 210 und die Entwicklungsrolle 20, die später erläutert werden, einander am nächsten sind. Die Entwicklungsrolle 20 rotiert zum Beispiel mit derselben Geschwindigkeit und in dieselbe Richtung wie die fotoempfindliche Trommel 210. Ein verwend­ bares Material für die Entwicklungsrolle 20 kann ein Metall wie etwa Aluminium und rostfreien Stahl enthalten. Eine Anwendung von Spannung auf diese elektrisch leitfähigen Materialien gestattet es, den Toner T unter Ausnutzung der elektrostatischen Adsorption zu adsorbieren. Bei der vorlie­ genden Ausführungsform wurde ein Experiment mit einer Alumi­ niumentwicklungsrolle 20, die einen äußeren Durchmesser von 20 mm hatte, und einer rostfreien Stahlklinge 30 ausgeführt. Die Versuchsbedingungen waren wie folgt: eine Oberflächen­ rauheit der Aluminiumentwicklungsrolle wurde mit unregel­ mäßig oder regelmäßig (kugelförmig) geformten Glasperlen als Schleifkörner sandgestrahlt und auf eine vorbestimmte durch­ schnittliche Zehnpunkterauheit Rz gebracht. Die Entwick­ lungsrolle 20, bei der diese zur Anwendung kamen und die Rz-Werte hatte, die experimentell zwischen 1 µm und 12 µm variierten, wurde hergestellt, und eine optimale Oberflä­ chenrauheit wurde erforscht.The developing roller 20 adsorbs the toner T on its surface and conveys the toner T as it rotates to the developing area. The developing area is an area where the photosensitive roller 210 and the developing roller 20 , which will be explained later, are closest to each other. For example, the developing roller 20 rotates at the same speed and in the same direction as the photosensitive drum 210 . A usable material for the development roller 20 may include a metal such as aluminum and stainless steel. Applying voltage to these electrically conductive materials allows the toner T to be adsorbed using the electrostatic adsorption. In the present embodiment, an experiment was carried out with an aluminum developing roller 20 having an outer diameter of 20 mm and a stainless steel blade 30 . The test conditions were as follows: a surface roughness of the aluminum development roller was sandblasted with irregularly or regularly (spherically) shaped glass beads as abrasive grains and brought to a predetermined average ten-point roughness Rz. The development roller 20 using these and having the Rz values experimentally varied between 1 µm and 12 µm was manufactured, and an optimal surface roughness was researched.

Die Klinge 30 ist ein Glied, das dazu dient, den Toner T, der durch die Rücksetzrolle 10 zugeführt wird, auf eine vorbestimmte Dicke zu begrenzen, und ist aus einem elasti­ schen Körper wie typischerweise aus Urethan, etc., einem Metall, das Blattfedereigenschaften hat, wie etwa rostfreier Stahl und Bronze. Ein Verfahren zum Regulieren der Toner­ schicht TL ist bei diesen Materialien verschieden und umfaßt das Abschaben und Pressen. Bei der vorliegenden Ausführungs­ form werden als Klinge 30 drei Arten von Gliedern aus rost­ freien Stahlplatten mit verschiedenen Dicken jeweilig von 0,10 mm, 0,12 mm und 1,50 mm hergestellt und mit der Ent­ wicklungsrolle 20 bei einem vorbestimmten Druck in Kontakt gebracht. Der Klingendruck kann durch Verändern dreier Faktoren von einem Klingenplattendruck, einer freien Länge, die einem Abstand von einem Klingenhalterteil bis zu einem Rollenkontaktabschnitt entspricht, und einem Ablenkungs­ betrag unter Verwendung der folgenden Gleichung 1 einge­ stellt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde der Klingendruck, der mit der Gleichung 1 erarbeitet wurde, in einem Bereich von 10 bis 100 g/cm variiert, und der optimale Wert wurde ermittelt.
The blade 30 is a member that serves to limit the toner T supplied by the reset roller 10 to a predetermined thickness, and is made of an elastic body such as typically urethane, etc., a metal that has leaf spring properties has such as stainless steel and bronze. A method of regulating the toner layer TL is different for these materials and includes scraping and pressing. In the present embodiment, as the blade 30, three kinds of links are made of stainless steel plates with different thicknesses of 0.10 mm, 0.12 mm and 1.50 mm, respectively, and brought into contact with the development roller 20 at a predetermined pressure . The blade pressure can be adjusted by changing three factors of a blade plate pressure, a free length corresponding to a distance from a blade holder part to a roller contact portion, and a deflection amount using the following equation 1. In the present embodiment, the blade pressure worked out with the equation 1 was varied in a range of 10 to 100 g / cm, and the optimal value was determined.

Dabei ist W eine Gesamtlast des Klingendrucks, δ ein Ablenkungsbetrag, E ein Elastizitätsmodul, b eine Klingen­ breite, h eine Plattendicke und L eine freie Länge.W is a total load of the blade pressure, δ a Amount of deflection, E a modulus of elasticity, b a blades width, h a plate thickness and L a free length.

Der Rahmen enthält den Toner T, führt ihn der Rücksetz­ rolle 10 zu und nimmt Toner auf, der durch die Rücksetzrolle 10 eingesammelt wurde. Der Rahmen 40 enthält ein Paddel, einen Rührer und andere Komponenten (nicht gezeigt) und ist mit einem externen Tonervorratsbehälter wie etwa einer Tonerpatrone verbindbar. Die Vorspannungsenergiezufuhr 50 enthält überlagerte Wechselstrom-/Gleichstromenergie­ zufuhren.The frame contains the toner T, it leads the reset roller 10 and takes up toner that has been collected by the reset roller 10 . The frame 40 contains a paddle, a stirrer and other components (not shown) and is connectable to an external toner reservoir, such as a toner cartridge. The bias power supply 50 includes superimposed AC / DC power supplies.

Der Toner wurde aus nichtmagnetischen und Einkomponen­ tenentwicklern ausgewählt, die gewöhnlich verwendet werden, und hergestellt, indem zum Beispiel feine Kohlenstoffparti­ kel als Farbstoff und ein Ladungssteueragens mit einem Polyesterharz verknetet wurden und zu einem vorbestimmten durchschnittlichen Volumenpartikeldurchmesser pulverisiert wurden. Optional kann für den Toner T, falls erforderlich, ein Dehnungsinhibitor aus niedermolekularem Material wie etwa Wachs, Polyethylen und Polypropylen verwendet werden (in ihm enthalten sein). Pulver, das kleiner als 3 µm war, und grobe Partikel, die gleich oder größer als 20 µm waren, wurden danach entfernt, und an die verbleibenden Partikel wurden feine Partikel aus Siliziumoxid und Titanoxid extern angelagert und auf ihre Oberfläche aufgetragen, um eine Fließfähigkeit und Ladung vorzusehen. Dieser Toner T hat solche thermischen Charakteristiken, daß seine Glasüber­ gangstemperatur zwischen 55 und 67°C und sein Schmelzpunkt zwischen 120 und 150°C liegt. Ein großer Abstand zwischen der Glasübergangstemperatur und dem Schmelzpunkt ist auf seinen breiten Bereich eines Beschichtungsverhältnisses von externen Anlagerungen, eine molekulare Verteilung und einen Vernetzungsgrad von Styrolharz zurückzuführen. Bei dem Experiment wurde der Toner T verwendet, der einen durch­ schnittlichen Volumenpartikeldurchmesser von 7,5 µm hatte. Der Toner T kann nicht nur durch das oben beschriebene Pulverisierungsverfahren erhalten werden, sondern auch unter Einsatz irgendeines bevorzugten Verfahrens wie etwa eines Polymerisationsprozesses, eines Sprühtrocknungsprozesses und anderer Pulverherstellungsprozesse.The toner was made from non-magnetic and one-component selected developers who are commonly used and manufactured by, for example, fine carbon particles as a dye and a charge control agent with a Polyester resin were kneaded and made to a predetermined one pulverized average volume particle diameter were. Optionally, for the toner T, if necessary, an elongation inhibitor made of low molecular material such as such as wax, polyethylene and polypropylene can be used (to be contained in it). Powder smaller than 3 µm and coarse particles that were equal to or larger than 20 µm,  were then removed and attached to the remaining particles fine particles of silicon oxide and titanium oxide became external deposited and applied to their surface to form a Provide fluidity and charge. This toner has T such thermal characteristics that its glass over transition temperature between 55 and 67 ° C and its melting point is between 120 and 150 ° C. A great distance between the glass transition temperature and melting point is on its wide range of coating ratio of external attachments, a molecular distribution and one Degree of crosslinking of styrene resin. In which Experiment, the toner T was used to pass through had an average volume particle diameter of 7.5 µm. The toner T can not only by the above Powdering process can be obtained, but also under Use any preferred method such as one Polymerization process, a spray drying process and other powder manufacturing processes.

Der Ladungsbetrag des Toners T wurde bestimmt, indem ein Zustand der Tonerschicht TL auf der Entwicklungsrolle 20 unter Verwendung des E-Spart-Analysators (hergestellt durch Hosokawa Micron Corporation) gemessen wurde. Die wünschens­ werteste spezifische Tonerladung q/m hinsichtlich der Toner­ schichtbildung und der Bildqualität beträgt -5 µC/g bis -30 µC/g. Eine spezifische Tonerladung von unter -5 µC/g würde die Tonerschicht auf Grund ihrer niedrigen Reflexionskraft in Form einer Anziehungskraft an der Entwicklungsrolle 20 dünn machen und verhindern, daß der Toner bei der Entwick­ lung ständig über den Spalt zwischen der Entwicklungsrolle 20 und der fotoempfindlichen Trommel 210 bei der Entwick­ lungsvorspannung fließt, wodurch die Bilddichte verringert wird. Im Gegensatz dazu würde eine spezifische Tonerladung q/m von über -30 µC/g ihre Reflexionskraft anheben und die Entwicklungseffektivität verringern. Da durch die höhere spezifische Ladung die Regulierung des Toners schwierig würde, muß ferner die Oberflächenrauheit der Entwicklungs­ rolle 20 klein sein, während der Klingendruck hoch sein muß.The charge amount of the toner T was determined by measuring a state of the toner layer TL on the developing roller 20 using the E-Spart analyzer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation). The most desirable specific toner charge q / m in terms of toner layering and image quality is -5 µC / g to -30 µC / g. A specific toner charge of less than -5 µC / g would thin the toner layer due to its low reflectivity in the form of an attractive force on the developing roller 20 and prevent the toner from developing constantly through the gap between the developing roller 20 and the photosensitive drum 210 flows at the development bias, thereby reducing the image density. In contrast, a specific toner charge q / m in excess of -30 µC / g would increase its reflectivity and reduce the development effectiveness. Furthermore, since the higher specific charge would make the regulation of the toner difficult, the surface roughness of the development roller 20 must be small while the blade pressure must be high.

Bei dem Experiment wurde die Rücksetzrolle 10 mit der Entwicklungsrolle 20 mit der Kontakttiefe von 1 mm in Kon­ takt gebracht, und die beiden Rollen wurden nach links rotiert. Demzufolge wurden die Rücksetzrolle 10 und die Entwicklungsrolle 20 an ihrem Kontaktpunkt in zueinander entgegengesetzten Richtungen rotiert. Die Rücksetzrolle 10, die solch eine Struktur in Form eines Metallschaftes hatte, der mit einem Urethanschaum beschichtet war, der eine Leit­ fähigkeit hatte, hatte einen äußeren Durchmesser von 20 mm und einen Widerstand von 107 Ω zwischen dem Schaft und dem Schaum. Die Rotationsgeschwindigkeit sowohl der Rücksetz­ rolle 10 als auch der Entwicklungsrolle 20 war auf 90 mm/s festgelegt.In the experiment, the reset roller 10 was brought into contact with the developing roller 20 with the contact depth of 1 mm, and the two rollers were rotated to the left. As a result, the reset roller 10 and the developing roller 20 were rotated in opposite directions at their contact point. The reset roller 10 , which had such a structure in the form of a metal shaft coated with a urethane foam having a conductivity, had an outer diameter of 20 mm and a resistance of 10 7 Ω between the shaft and the foam. The rotational speed of both the reset roller 10 and the developing roller 20 was set to 90 mm / s.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde eine Metall­ rolle für die Entwicklungsrolle 20 verwendet, und ihr Kon­ takt mit der fotoempfindlichen Trommel 210, die starr war, wurde gemäß dem Entwicklungsverfahren des Nichtkontakttyps vermieden, wobei der Spalt an der engsten Stelle zwischen der fotoempfindlichen Trommel 210 und der Entwicklungsrolle 20 auf 350 µm festgelegt war. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf gerichtet, das Entwicklungsverfahren des Kontakttyps auszuschließen, bei dem die Entwicklungsrolle 20 die fotoempfindliche Trommel 210 berührt.In the present embodiment, a metal roller was used for the developing roller 20 , and its contact with the photosensitive drum 210 , which was rigid, was avoided according to the non-contact type developing method, with the gap at the narrowest point between the photosensitive drum 210 and the Development role 20 was set to 350 microns. However, the present invention is not directed to excluding the contact type development process in which the development roller 20 contacts the photosensitive drum 210 .

Die Entwicklungsvorspannung, wobei die Gleichspannung als Versetzung zu der Wechselspannung hinzugefügt wird, hatte speziell eine Frequenz von 1,0 kHz bis 2,5 kHz, eine Spitze-Spitze-Spannung Vpp von 1,8 kHz bis 2,5 kHz, eine Versetzungsspannung von -400 V bis -550 V und einen Ein­ schaltzyklus von 30% bis 50%. Die Wechselstromwellenform hatte eine rechteckige Form. Das elektrische Potential auf der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 210 betrug -600 V, und das elektrische Potential des belichteten Latentbild­ bereichs betrug etwa -50 V. The development bias, with the DC voltage added as an offset to the AC voltage, specifically had a frequency of 1.0 kHz to 2.5 kHz, a peak-to-peak voltage Vpp of 1.8 kHz to 2.5 kHz, an offset voltage of -400 V to -550 V and a duty cycle of 30% to 50%. The AC waveform had a rectangular shape. The electric potential on the surface of the photosensitive drum 210 was -600 V, and the electric potential of the exposed latent image area was about -50 V.

Bei dem Experiment wurde der Toner T durch die Reibung an einer Kontaktberührungslinie der Rücksetzrolle 10 und der Entwicklungsrolle 20 negativ geladen und unter Verwendung der Reflexionskraft als elektrostatische Kraft und der mechanischen Kraft zugeführt, wodurch er auf der Entwick­ lungsrolle 20 absorbiert wurde. Der Toner T auf der Entwick­ lungsrolle 20, der im Überschuß adsorbiert wird, kann mit der Klinge 30 reguliert werden. Dann wird die Dicke der Tonerschicht TL, wie oben beschrieben, durch die Faktoren gesteuert, die die Oberflächenrauheit Rz der Entwicklungs­ rolle 20, den Klingen-(Linien)-Druck Pb, den durchschnitt­ lichen Volumenpartikeldurchmesser D des Toners T und den Ladungsbetrag q/m enthalten, und sie ist in dem Bereich von einigen µm bis hin zu 100 µm variabel.In the experiment, the toner T is negatively charged by friction at a contact line of contact of the reset roller 10 and the developing roller 20 and fed using the reflection force as the electrostatic force and the mechanical force, thereby being absorbed on the devel opment roll 20th The toner T on the developing roller 20 , which is adsorbed in excess, can be regulated with the blade 30 . Then, as described above, the thickness of the toner layer TL is controlled by the factors such as the surface roughness Rz of the developing roller 20 , the blade (line) pressure Pb, the average volume particle diameter D of the toner T, and the charge amount q / m included, and it is variable in the range from a few µm to 100 µm.

Die Tonerschicht TL, die auf eine vorbestimmte Dicke reguliert wurde, wird dem Entwicklungsbereich zugeführt, wo die Entwicklungsrolle 20 und die fotoempfindliche Trommel 210 einander am nächsten sind. Anschließend fließt der Toner T unter der Entwicklungsvorspannung hin zu einem elektrosta­ tischen latenten Bild, das auf der Oberfläche der fotoemp­ findlichen Trommel 210 gebildet ist, und das latente Bild wird als Tonerbild sichtbar gemacht.The toner layer TL, which has been regulated to a predetermined thickness, is supplied to the developing area where the developing roller 20 and the photosensitive drum 210 are closest to each other. Subsequently, the toner T flows under the development bias toward an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 210 , and the latent image is made visible as a toner image.

Die Tonerschicht TL wurde auf der Basis der obigen Ver­ suchsbedingung gebildet, und die Wirkungen, die jede Bedin­ gung auf einen Zustand der Tonerschichtbildung hat, und eine Bildqualität sind in den Tabellen 2 bis 7 dargestellt.The toner layer TL was based on the above ver search condition, and the effects that each condition has a condition of toner layer formation, and a Image quality is shown in Tables 2 to 7.

Tabelle 2 zeigt die Versuchsresultate, wenn die Ober­ flächenrauheit der Entwicklungsrolle 20 mit einem konstanten Wert von 1 µm versehen ist. Table 2 shows the test results when the surface roughness of the developing roller 20 is provided with a constant value of 1 µm.

TABELLE 2 TABLE 2

Bei der relativ kleinen Oberflächenrauheit wird selbst dann, wenn der Klingen-(Linien)-Druck Pb niedriger gemacht wird, die Tonerschichtdicke dt dünn, und deshalb wird die Bilddichte niedrig. Unter der Bedingung, als der Klingen­ liniendruck Pb am niedrigsten war (d. h. 11,0 gf/cm), ent­ ging der Toner T der Klinge 30. Demzufolge muß der Klingen­ liniendruck Pb wenigstens eine Last haben, die höher als 11,0 gf/cm ist.With the relatively small surface roughness, even if the blade (line) pressure Pb is made lower, the toner layer thickness dt becomes thin, and therefore the image density becomes low. On the condition that the blade line pressure Pb was lowest (ie 11.0 gf / cm), the toner T escaped from the blade 30 . Accordingly, the line pressure blade Pb must have at least a load higher than 11.0 gf / cm.

Eine Tonerschichtdicke dt, die kleiner als 10 µm ist, würde möglicherweise eine instabile Bildung der Tonerschicht TL bewirken, wodurch die Bilddichte niedrig und ungleichmä­ ßig wird. Um ein Drucken mit hoher Qualität zu erreichen, ist es vorzuziehen, die Tonerschichtdicke dt auf das 1,5fache des durchschnittlichen Volumenpartikeldurchmessers D des Toners zu setzen.A toner layer thickness dt that is less than 10 µm, would potentially result in unstable toner layer formation TL cause, which makes the image density low and uneven gets ugly. To achieve high quality printing, it is preferable to apply the toner layer thickness dt to the 1.5 times the average volume particle diameter D to put the toner.

Tabelle 3 zeigt das Versuchsresultat, als die Oberflä­ chenrauheit (durchschnittliche Zehnpunkterauheit) Rz der Entwicklungsrolle 20 konstant 5 µm betrug. Es hat sich herausgestellt, daß sich ein Bereich des Klingendrucks Pb, der erforderlich ist, um eine gute Tonerschicht TL zu bil­ den, unter dieser Bedingung relativ weit erstrecken kann.Table 3 shows the test result when the surface roughness (average ten-point roughness) Rz of the developing roller 20 was constantly 5 µm. It has been found that a range of blade pressure Pb required to form a good toner layer TL can extend relatively far under this condition.

TABELLE 3 TABLE 3

Tabelle 4 zeigt das Versuchsresultat, als die Oberflä­ chenrauheit Rz der Entwicklungsrolle 20 konstant 8 µm be­ trug. Durch diese Bedingung wurde ähnlich wie bei der obigen Oberflächenrauheit Rz, die 5 µm betrug, eine gute Toner­ schicht TL in einem relativ breiten Bereich erhalten, aber Nebel trat verbreiteter als bei Rz von 5 µm auf. Da die Bildqualität gut war, als der Klingendruck 93,9 gf/cm be­ trug, wurde ein sukzessiver Drucktest ausgeführt. Demzufolge trat nach 8 Stunden eine Klingenfusion auf. Die Klingen­ fusion bedeutet, daß eine Klinge und ein Toner die Wärme erzeugen und der Toner durch die Wärme geschmolzen wird und an der Klinge haftet. Denn durch den zu hohen Klingendruck Pb wird eine Belastung für den Toner T erhöht.Table 4 shows the test result when the surface roughness Rz of the developing roller 20 was constantly 8 µm. By this condition, similar to the above surface roughness Rz which was 5 µm, a good toner layer TL was obtained in a relatively wide range, but fog was more widespread than that of Rz of 5 µm. Since the image quality was good when the blade pressure was 93.9 gf / cm, a successive pressure test was carried out. As a result, blade fusion occurred after 8 hours. The blade fusion means that a blade and a toner generate the heat and the toner is melted by the heat and adheres to the blade. Because the excessive blade pressure Pb increases the load on the toner T.

TABELLE 4 TABLE 4

Tabelle 5 zeigt das Versuchsresultat, als die Oberflä­ chenrauheit Rz der Entwicklungsrolle 20 konstant 12 µm betrug. Als die Oberflächenrauheit Rz am höchsten war, zeigt das Resultat, daß die Tonerschichtdicke dt dazu tendiert, dick zu werden, und es kam leicht zur Nebelbildung. Der Klingendruck Pb sollte erhöht werden, um den Nebel einzu­ schränken, aber der erhöhte Klingendruck Pb würde nach­ teiligerweise schnell die obige Fusion bewirken.Table 5 shows the test result when the surface roughness Rz of the developing roller 20 was constantly 12 µm. When the surface roughness Rz was the highest, the result shows that the toner layer thickness dt tends to become thick, and fog was easily generated. The blade pressure Pb should be increased to limit the fog, but the increased blade pressure Pb would quickly cause the above fusion after some.

TABELLE 5 TABLE 5

Tabelle 6 zeigt das Versuchsresultat, als die Entwick­ lungsrolle 20 eine Tonerschicht mit gleichförmiger Dicke stabil bilden konnte und eine Oberflächenrauheit Rz von 5 µm bei relativ niedrig geladenem Toner T hatte. Auf Grund des niedrig geladenen Toners T wurde die Tonerschichtdicke dt dünn und die Bildqualität niedrig. Als der Klingendruck Pb mit 11,0 gf/cm niedrig war, entging der Klinge ähnlich wie bei Tabelle 3 eine Menge an Toner.Table 6 shows the test result when the developing roller 20 was able to stably form a toner layer having a uniform thickness and had a surface roughness Rz of 5 µm with the toner T having a relatively low charge. Due to the low-charged toner T, the toner layer thickness dt became thin and the image quality was low. When the blade pressure Pb was low at 11.0 gf / cm, the blade escaped an amount of toner similar to Table 3.

TABELLE 6 TABLE 6

Tabelle 7 zeigt das Versuchsresultat, als die Entwick­ lungsrolle 20 eine Tonerschicht mit gleichförmiger Dicke stabil bilden konnte und eine Oberflächenrauheit Rz von 5 µm bei relativ hoch geladenem Toner T hatte. Auf Grund des hoch geladenen Toners T wurde die Tonerschichtdicke dt groß, und tendenziell trat Nebel auf. Ferner entging der Klinge 30 eine Menge an Toner, da der Toner eine so hohe elektrische Ladung hatte, um stark an der Entwicklungsrolle 20 zu haf­ ten. Mit anderen Worten, der Toner T hatte eine hohe Refle­ xionskraft.Table 7 shows the test result when the developing roller 20 was able to stably form a toner layer of uniform thickness and had a surface roughness Rz of 5 µm with the toner T being relatively highly charged. Due to the highly charged toner T, the toner layer thickness dt became large, and fog tended to appear. Further, the blade 30 escaped an amount of toner because the toner had such a high electrical charge to strongly to the developing roller 20 to the other haf th. In words, the toner T had a high Refle xionskraft.

TABELLE 7 TABLE 7

Die obigen Versuchsresultate sind für die Tabellen 2 bis 5 in Fig. 2 und für die Tabellen 6 und 7 in Fig. 3 dargestellt. Angesichts dieser Beziehungen konnte die fol­ gende Gleichung 2 bezüglich der Dicke dt der Tonerschicht TL auf der Entwicklungsrolle 20, des durchschnittlichen Volu­ menpartikeldurchmessers D des Toners T, des spezifischen Tonerladungsbetrages q/m auf der Entwicklungsrolle 20, der durchschnittlichen Zehnpunkteoberflächenrauheit Rz der Entwicklungsrolle 20 und des Klingenliniendrucks Pb herge­ leitet werden.
The above test results are shown for Tables 2 to 5 in FIG. 2 and for Tables 6 and 7 in FIG. 3. In view of these relationships, the following equation 2 was able to determine the thickness dt of the toner layer TL on the developing roller 20 , the average volume particle diameter D of the toner T, the specific amount of toner charge q / m on the developing roller 20 , the average ten-point surface roughness Rz of the developing roller 20 and the Blade line pressure Pb herge.

dt = 1,8 × {q/m × Rz/(Pb-1)}1/2 × D ± 0,25D, 1,5D ≦ dt ≦ 3,5D (2)dt = 1.8 × {q / m × Rz / (Pb-1)} 1/2 × D ± 0.25D, 1.5D ≦ dt ≦ 3.5D (2)

Dabei bezeichnet in Fig. 2 und 3 jeder Punkt einen Ver­ suchswert, und aus der Gleichung 1 wird eine durchgehende Linie abgeleitet. Diese Gleichung wird unter den in Tabelle 8 gezeigten Bedingungen erfüllt. In this case, 2 and 3 each point designated in FIG. Ver a search value, and from Equation 1, a solid line is derived. This equation is satisfied under the conditions shown in Table 8.

TABELLE 8 TABLE 8

Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform die Ent­ wicklungsrolle 20 aus Aluminium und die Klinge 30 aus rost­ freiem Stahl ist, können beide Glieder aus beliebigen elek­ trisch leitfähigen starren Gliedern ausgewählt werden. Dies soll verhindern, daß die Klinge 30 elektrisch schwimmt. So kann die Klinge 30 alternativ mit einer anderen Vorspan­ nungsenergiezufuhr verbunden sein, oder nur eine Oberfläche einer nichtleitfähigen Klinge kann bearbeitet sein, um leitfähig zu sein. Ein ähnlicher Effekt wäre auch dann erreichbar, wenn sie nicht aus Metall wäre, sondern ihre Oberfläche mit einem leitfähigen Harz beschichtet wäre. Die Klinge 30 wird jedoch vorzugsweise zum Beispiel aus einem Blattfederglied hergestellt und kontaktiert die Entwick­ lungsrolle 20 (nicht an dem Endabschnitt, sondern) an der mittleren Sektion, um eine Beschädigung der Entwicklungs­ rolle 20 zu vermeiden.Although in the present embodiment, the development roller 20 is made of aluminum and the blade 30 is made of stainless steel, both members can be selected from any electrically conductive rigid members. This is to prevent the blade 30 from floating electrically. Thus, blade 30 may alternatively be connected to another bias power supply, or only a surface of a non-conductive blade may be machined to be conductive. A similar effect would also be achievable if it were not made of metal but its surface was coated with a conductive resin. However, the blade 30 is preferably made from, for example, a leaf spring member and contacts the developing roller 20 (not at the end portion but at the middle section) to avoid damaging the developing roller 20 .

Gemäß dem Tonerschichtbildungsverfahren und der Vor­ richtung eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Tonerschicht, die eine gleichförmige Dicke hat, auf der Entwicklungsrolle 20 unter den Bedingungen der Gleichung 2 stabil zu bilden, wobei die Metallentwicklungs­ rolle 20 und die Klinge 30 verwendet werden, die jeweils mit hoher Verarbeitungsgenauigkeit und relativ niedrigen Kosten hergestellt und mit charakteristisch zuverlässigen Stabili­ täten versehen werden können. Dadurch können schließlich eine reduzierte Bilddichte, vermehrter Nebel im Nichtbild­ bereich, der Klinge entgehender Toner und eine Tonerfusion mit der Klinge und eine verschlechterte Tonerladung auf Grund der hohen Belastung vermieden werden, wodurch Bilder mit hoher Qualität erhalten werden.According to the toner film forming method and the aspect of an aspect of the present invention, it is possible to stably form a toner layer having a uniform thickness on the developing roller 20 under the conditions of Equation 2 using the metal developing roller 20 and the blade 30 , each of which can be manufactured with high processing accuracy and relatively low costs and can be provided with characteristically reliable stability. As a result, a reduced image density, increased fog in the non-image area, toner escaping the blade and toner fusion with the blade and a deteriorated toner charge due to the high load can finally be avoided, as a result of which images of high quality are obtained.

II. BILDUNG DER TONERSCHICHT DURCH STEUERN VON MECHANISCHEN PARAMETERNII. FORMING THE TONER LAYER BY CONTROLLING MECHANICAL PARAMETERS

Die jetzigen Erfinder haben dann entdeckt, daß eine Bildung einer Tonerschicht, die eine gleichförmige Dicke hat, mechanisch von einer Klingenform und einem Tonerfluß zwischen der Rücksetzrolle und der Entwicklungsrolle abhängt (aber nicht darauf begrenzt ist), und haben erwogen, dies zu verbessern. Die herkömmliche Struktur, bei der die Metall­ entwicklungsrolle 20 und die Metallklinge 30 verwendet wird, um eine Tonerschicht zu bilden, enthält, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 8 und 9 beschrieben, die Gummiplatte 2b an einem vorderen Ende der Klinge 2 nach dem Verständnis, daß der Kontakt zwischen den Metallgliedern eine gegensei­ tige Beschädigung herbeiführen könnte und ihre Eigenschaften wie etwa die Oberflächenrauheit verändern könnte. Dadurch würde jedoch die Toneragglomeration TB hervorgerufen werden, die eine Reihe von Nachteilen nach sich zieht, wie oben beschrieben.The present inventors then discovered that formation of a toner layer having a uniform thickness mechanically depends (but is not limited to) on a blade shape and toner flow between the reset roller and the development roller, and have considered improving it. The conventional structure in which the metal development roller 20 and the metal blade 30 are used to form a toner layer includes, as described above with reference to Figs. 8 and 9, the rubber plate 2 b at a front end of the blade 2 after Understand that contact between the metal members could cause mutual damage and change their properties such as surface roughness. However, this would cause the toner agglomeration TB, which has a number of disadvantages, as described above.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird vorgeschla­ gen, die Klinge 30 durch eine Klinge 30A, die in Fig. 4 gezeigt ist, oder eine Klinge 30B, die in Fig. 5 gezeigt ist, zu ersetzen. Unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis ein­ schließlich 6 folgt nun eine Beschreibung der Klingen 30A und 30B. Dabei ist Fig. 4 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht der Klinge 30A und der Entwicklungsrolle 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Fig. 5 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht der Klinge 30B und der Entwicklungsrolle 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Fig. 6 ist ein teilweiser schematischer Querschnitt, der einen Zustand einer Tonerschicht zeigt, die auf der Entwick­ lungsrolle 20 unter Verwendung der Klinge 30A von Fig. 4 und der Klinge 30B von Fig. 5 gebildet wurde.In the present embodiment, it is proposed to replace the blade 30 with a blade 30 A shown in FIG. 4 or a blade 30 B shown in FIG. 5. Referring to Fig. 4 up to and including 6, a description follows of the blades 30 A and 30 B. Here, FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of the blade 30 A and the developing roller 20 according to the present embodiment. Fig. 5 is a partially enlarged sectional view of blade 30 B and the developing roller 20 according to the present embodiment. FIG. 6 is a partial schematic cross section showing a state of a toner layer formed on the developing roller 20 using the blade 30 A of FIG. 4 and the blade 30 B of FIG. 5.

Obwohl die in Fig. 4 und 5 gezeigte Entwicklungsrolle 20 beide Male aus Aluminium ist, ist die vorliegende Erfin­ dung nicht darauf gerichtet, eine oder beide der Entwick­ lungsrollen 20, die in Fig. 4 und 5 gezeigt sind, auszu­ schließen, wenn sie aus Harz, etc., gebildet sind.Although in Fig. 4 and the developing roller shown 5 20 both times made of aluminum, the present OF INVENTION is dung not directed to one or both of the devel opment roll 20, which are in Fig. 4 and 5, for For close when they come out Resin, etc., are formed.

Die in Fig. 4 gezeigte Klinge 30A umfaßt eine Gummi­ basis 32A als druckausübenden Abschnitt, der den vorbestimm­ ten Klingendruck auf die Entwicklungsrolle 20 anwendet und die Dicke der Tonerschicht TL gleichförmig macht, und eine Metallplatte 34A als Kontaktabschnitt mit der Entwicklungs­ rolle 20. Die Platte 34A ist zum Beispiel aus rostfreiem Stahl, enthält den Endabschnitt 35A, der eine Schnittform eines spitzen Winkels, einer Krümmung oder einer Rundung an seinem Rand hat, so daß ein Tonerfluß TF (mit einem Pfeil gezeigt) zwischen der Rücksetzrolle 10 (beide nicht gezeigt) und der Entwicklungsrolle 20 nicht blockiert werden kann. The blade 30 A shown in FIG. 4 includes a rubber base 32 A as a pressure-applying portion which applies the predetermined blade pressure to the developing roller 20 and makes the thickness of the toner layer TL uniform, and a metal plate 34 A as a contact portion with the developing roller 20 . The plate 34 A is, for example, made of stainless steel, contains the end section 35 A, which has a sectional shape of an acute angle, a curvature or a curvature at its edge, so that a toner flow TF (shown with an arrow) between the reset roller 10 ( both not shown) and the development roller 20 cannot be blocked.

Als Resultat kann die Klinge 30A die Toneragglomeration TB und die Kohäsion des Toners T an ihrem Randabschnitt 33A, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, verhindern.As a result, the blade 30 A can prevent the toner agglomeration TB and the cohesion of the toner T at its edge portion 33 A as shown in FIG. 8.

Die Platte 34A ist, da sie aus Metall hergestellt ist, der Gummiplatte 2b hinsichtlich der Herstellbarkeit, der Haltbarkeit, der Stärke und der Herstellungskosten über­ legen. Zum Beispiel ist es schwierig und kostspielig, eine relativ kleine Gummiplatte 2b in der Form wie eine Platte 34b herzustellen. Ferner würde die Gummiplatte 2b, die im Schnitt spitzwinklig und rund geformt ist, verbiegen und in der durch den Pfeil gekennzeichneten Tonerflußrichtung TF deformiert werden, wodurch eine neue Toneragglomeration gebildet würde und/oder verhindert würde, daß der gewünschte Klingendruck auf die Entwicklungsrolle 20 angewendet wird.The plate 34 A is because it is made of metal, the rubber plate 2 b in terms of manufacturability, durability, strength and manufacturing costs. For example, it is difficult and expensive, a relatively small rubber plate 2 b in the form like a plate b manufacture 34th Furthermore, the rubber plate 2 b, which is acute-angled and round in section, would bend and be deformed in the direction of toner flow TF indicated by the arrow, thereby forming a new toner agglomeration and / or preventing the desired blade pressure from being applied to the development roller 20 becomes.

Optional kann der Endabschnitt 33A der Basis 32A im Schnitt auch spitzwinklig, gekrümmt oder gerundet (d. h., mit abgerundetem Rand) gemäß der Platte 34A wie der Endab­ schnitt 33B, der unten beschrieben wird, geformt sein. Vorzugsweise kann bei der Platte 34A solch ein zentraler Kontakt zur Anwendung kommen, daß sie die Entwicklungsrolle 20 nicht an dem Rand, sondern an der mittleren Sektion des Endabschnittes 33B kontaktiert. Dadurch kann verhindert werden, daß die Klinge 30A die Entwicklungsrolle 20 beschä­ digt.Optionally, the end portion 33 A of the base 32 A can also be cut at an acute angle, curved or rounded (ie, with a rounded edge) according to the plate 34 A like the end portion 33 B, which is described below. Preferably, such a central contact can be used with the plate 34 A that it contacts the development roller 20 not at the edge but at the middle section of the end section 33 B. This can prevent that the blade 30 A, the developing roller 20 beschä interred.

Ähnlich ist die Klinge 30B, die in Fig. 5 gezeigt ist, als ein Glied aus einer Metallbasis 32B hergestellt. Die Basis 32B enthält den Endabschnitt 33B, der eine Schnittform eines spitzen Winkels, einer Krümmung oder einer Rundung (d. h., mit abgerundetem Rand) an seiner Kante wie der Endab­ schnitt 35A hat. Da die Basis 32B so hergestellt ist, daß ein Tonerfluß TF (durch einen Pfeil gezeigt) zwischen der Rücksetzrolle 10 (nicht gezeigt) und der Entwicklungsrolle 20 nicht blockiert werden kann, kann die Klinge 30B die Toneragglomeration TB und die Kohäsion des Toners T an dem Endabschnitt 33B, wie in Fig. 8 gezeigt, verhindern. Die Basis 32B ist, da sie aus Metall hergestellt ist, der Gummi­ platte 2b hinsichtlich der Herstellbarkeit, der Haltbarkeit, der Stärke und der Herstellungskosten überlegen. Vorzugs­ weise kann bei der Basis 33A der zentrale Kontakt zur Anwen­ dung kommen, bei dem sie die Entwicklungsrolle 20 nicht an dem Rand, sondern an dem Hauptabschnitt des Endabschnittes 33B kontaktiert, wodurch verhindert wird, daß die Klinge 30B die Entwicklungsrolle 20 beschädigt.Similarly, the blade 30 B shown in Fig. 5, prepared as a member made of a metal base 32 B. The base 32 B includes the end portion 33 B, which has a sectional shape of an acute angle, a curvature or a curvature (ie, with a rounded edge) at its edge as the end portion 35 A. Since the base 32 B is made so that a toner flow TF (shown by an arrow) between the reset roller 10 (not shown) and the developing roller 20 cannot be blocked, the blade 30 B can increase the toner agglomeration TB and the cohesion of the toner T. at the end portion 33 B as shown in FIG. 8. The base 32 B is, since it is made of metal, the rubber plate 2 b superior in terms of manufacturability, durability, strength and manufacturing costs. Preferably, the base contact 33 A can come to the application where it contacts the development roller 20 not at the edge but at the main portion of the end portion 33 B, thereby preventing the blade 30 B from damaging the development roller 20 .

Sowohl die Klinge 30A als auch die Klinge 30B, die bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, können, wie in Fig. 6 gezeigt, die gleichförmige Dicke dt der Toner­ schicht auf der Entwicklungsrolle 20 vorsehen. Zum Beispiel kann ein Laserscanmikrometer, hergestellt durch die Keyence Corporation, zum Messen der Gleichförmigkeit verwendet werden. Als die Klinge 30A verwendet wurde, betrug die Tonerschichtdicke dt 18 ± 4 µm, während die Tonerschichtdicke dt 18 ± 2 µm betrug, als die Klinge 30B verwendet wurde. Der durchschnittliche Volumenpartikeldurchmesser des Toners beträgt etwa 8 µm, während die Tonerschichtdicke vorzugs­ weise 12 bis 28 µm, besser 16 bis 20 µm ausmachen kann; deshalb versteht sich, daß eine gute Dicke der Tonerschicht gebildet werden kann, unabhängig davon, ob die Klinge 30A oder 30B der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird.Both the blade 30 A and the blade 30 B used in the present embodiment, as shown in FIG. 6, can provide the uniform thickness dt of the toner layer on the developing roller 20 . For example, a laser scanning micrometer manufactured by Keyence Corporation can be used to measure uniformity. When the 30 A blade was used, the toner layer thickness dt was 18 ± 4 µm, while the toner layer thickness dt was 18 ± 2 µm when the 30 B blade was used. The average volume particle diameter of the toner is about 8 microns, while the thickness of the toner layer can preferably be 12 to 28 microns, better 16 to 20 microns; therefore, it is understood that a good thickness of the toner layer can be formed regardless of whether the blade 30 A or 30 B of the present embodiment is used.

Eine Streuung der Tonerschichtdicke liegt herkömmli­ cherweise zwischen ± 5-10 µm, während die vorliegende Ausfüh­ rungsform eine Streuung zwischen ± 2-3 µm aufweist. Wenn die Oberflächenrauheit Rz der Entwicklungsrolle 20 5 µm beträgt, falls jene der Klinge 30 kleiner als 1 µm ist, kann eine Erzeugung von feinem Toner durch Pulverisieren von Toner verhindert werden, und eine Fusion des Toners T auf der Klinge 30 kann auch verhindert werden. Demzufolge wird die Oberflächenrauheit der Klinge 30 vorzugsweise kleiner als jene der Entwicklungsrolle 20 festgelegt. Es ist besser, wenn die Oberflächenrauheit der Klinge 30 1 µm oder kleiner ist, und jene der Entwicklungsrolle 20 kann 1 µm oder größer sein.A dispersion of the toner layer thickness is conventionally between ± 5-10 µm, while the present embodiment has a dispersion between ± 2-3 µm. If the surface roughness Rz of the developing roller 20 is 5 µm, if that of the blade 30 is less than 1 µm, generation of fine toner by pulverizing toner can be prevented, and fusion of the toner T on the blade 30 can also be prevented. As a result, the surface roughness of the blade 30 is preferably set to be smaller than that of the developing roller 20 . It is better if the surface roughness of the blade 30 is 1 µm or smaller, and that of the developing roller 20 can be 1 µm or larger.

Hinsichtlich der Fusion wurde diese als gut bewertet, als die Entwicklungsrolle 20 5 Stunden lang ohne Fusion im Leerlauf rotierte. Als die Klinge 30 mit einer Oberflächen­ rauheit von 5 µm oder mehr verwendet wurde, trat nach 2 bis 3 Stunden eine Fusion auf. Der Druck auf die Tonerschicht TL betrug dabei 30 gf/cm. Auch als die Klinge 30 mit einer Oberflächenrauheit von 1 µm oder weniger verwendet wurde, führte dar Druck von über 80 gf/cm innerhalb von 5 Stunden zu der Fusion. Der Klingendruck kann zwischen 20 und 80 gf/cm, vorzugsweise zwischen 30 und 60 gf/cm liegen.As for the fusion, it was rated good when the developing roller idled for 20 hours without fusion. When the blade 30 with a surface roughness of 5 µm or more was used, fusion occurred after 2 to 3 hours. The pressure on the toner layer TL was 30 gf / cm. Even when the blade 30 with a surface roughness of 1 µm or less was used, the pressure of over 80 gf / cm resulted in the fusion within 5 hours. The blade pressure can be between 20 and 80 gf / cm, preferably between 30 and 60 gf / cm.

Gemäß der Entwicklungsvorrichtung, die die Klinge 30A oder 30B und die Entwicklungsrolle 20 der vorliegenden Ausführungsform enthält, kann ein im Schnitt spitzwinkliger, gekrümmter oder abgerundeter Endabschnitt den Tonerfluß aufrechterhalten, das Bilden der Toneragglomeration vermei­ den und eine Tonerschicht, die eine gleichförmige Dicke hat, auf der Entwicklungsrolle 20 stabil bilden. Zusätzlich kann die Entwicklungsvorrichtung die Tonerfusion an der Klinge verhindern, indem die Oberflächenrauheit der Entwicklungs­ rolle 20 und der Klinge 30 und der Klingendruck gesteuert werden.According to the developing device including the blade 30 A or 30 B and the developing roller 20 of the present embodiment, an end portion having an acute angle, curved or rounded end portion can maintain the toner flow, prevent the formation of the toner agglomeration, and a toner layer having a uniform thickness , Form stable on the development roller 20 . In addition, the developing device can prevent toner fusion on the blade by controlling the surface roughness of the developing roller 20 and the blade 30 and the blade pressure.

III. BILDUNG DER TONERSCHICHT DURCH STEUERN VON ELEKTRISCHEN EIGENSCHAFTEN VON NICHTMAGNETISCHEM UND EINKOMPONENTENENTWICKLERIII. FORMING THE TONER LAYER BY CONTROLLING ELECTRICAL PROPERTIES OF NON-MAGNETIC AND SINGLE COMPONENT DEVELOPER

Bei dem Entwicklungsverfahren des Nichtkontakttyps, bei dem der nichtmagnetische und Einkomponentenentwickler der vorliegenden Ausführungsform zum Einsatz kommt, wird dem spezifischen Volumenwiderstand des Toners Aufmerksamkeit gewidmet. Die jetzigen Erfinder haben experimentell ein ausgefülltes Bild entwickelt (solch ein Bild, bei dem ein gesamter Druckbereich völlig ausgefüllt ist), wobei handels­ üblicher oder experimentell hergestellter Toner mit ver­ schiedenen Widerstandswerten verwendet wird, ungeachtet dessen, ob der Toner hinsichtlich der Dicke eine gleichför­ mige Schicht hat, und haben schließlich entdeckt, daß die Verwendung des Toners, der einen gewissen Widerstandswert hat, bei der Entwicklung des Nichtkontakttyps schwarze oder, falls mit mehreren Farben gedruckt wird, andersfarbige Streifen in der Papierzufuhrrichtung PP hervorruft, wodurch dessen Bildqualität herabgemindert wird. Die jetzigen Erfin­ der haben angenommen, daß dies deshalb auftrat, weil der hohe Widerstandswert des Toners zu einem übermäßigen Laden des Toners führt und dann einen Isolationsdurchschlag verur­ sacht, wodurch ein ungleichmäßiges Drucken wie etwa ein Streifen hervorgerufen wird.In the development process of the non-contact type, at that of the non-magnetic and one-component developer of present embodiment is used, the specific volume resistance of the toner attention dedicated. The present inventors have experimentally one completed picture developed (such a picture in which a entire printing area is completely filled), whereby trade usual or experimentally produced toner with ver  different resistance values is used, regardless whether the toner is the same in thickness layer and finally discovered that the Use the toner that has a certain resistance value has, when developing the non-contact type, black or, if printing with multiple colors, different colors Causes streaks in the paper feed direction PP, causing whose image quality is reduced. The current inventors he assumed that this occurred because the high resistance value of the toner to excessive charging of the toner and then causes an insulation breakdown gently, causing uneven printing such as a Streak is caused.

Die Entwicklungsbedingungen bei dieser Ausführungsform waren wie folgt: die Entwicklungsvorrichtung 100, wie in Fig. 1 gezeigt, wurde verwendet, die Rücksetzrolle 10 war aus Urethan, die Entwicklungsrolle 20 war aus Aluminium, die Klinge 30 war aus rostfreiem Stahl, und die fotoempfindliche Trommel 210 war aus einem OPC. Der Abstand zwischen der Entwicklungsrolle 20 und der fotoempfindlichen Trommel 210 war auf 350 µm festgelegt. Auf die Rücksetzrolle 10, die Entwicklungsrolle 20 und die Klinge 30 wurde eine recht­ eckige Spannung angewendet, die eine Gleichspannung von -550 V, eine Spitze-Spitze-Spannung Vpp von 2,6 kV bei einer Frequenz von 2 kHz und einen Einschaltzyklus von 35% hatte. Die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 210 wurde gleichförmig auf -600 V geladen, und das elektrische Poten­ tial in dem Latentbildbereich erreichte durch Belichtung -50 V.The developing conditions in this embodiment were as follows: the developing device 100 as shown in Fig. 1 was used, the reset roller 10 was made of urethane, the developing roller 20 was made of aluminum, the blade 30 was made of stainless steel, and the photosensitive drum 210 was from an OPC. The distance between the developing roller 20 and the photosensitive drum 210 was set to 350 µm. A rectangular voltage was applied to the reset roller 10 , the developing roller 20 and the blade 30 , which had a DC voltage of -550 V, a peak-to-peak voltage Vpp of 2.6 kV at a frequency of 2 kHz and a duty cycle of 35 % would have. The surface of the photosensitive drum 210 was uniformly charged to -600 V, and the electric potential in the latent image area reached -50 V by exposure.

Bei dem Verfahren zum Herstellen des nichtmagnetischen und Einkomponententoners, der für die vorliegende Ausfüh­ rungsform verwendet wurde, wurden 3,0 Gew.-% bis 6,0 Gew.-% eines Pigmentes wie etwa Carbon-Black, 0,5 Gew.-% bis 4,0 Gew.-% eines Antistatikums mit einem Salicylmetallkomplex, etc., 1,0 Gew.-% bis 3,0 Gew.-% eines Wachses mit einem Polyethylensystem als Hauptbestandteil zu dem Polyesterbin­ derharz hinzugefügt und dann gemischt, geschmolzen, geknetet und danach pulverisiert und klassiert. Der Toner wurde hergestellt, indem Tonermatrizen mit einem Durchmesser von 6 bis 10 µm, die aus dem hergestellten Pulver extrahiert wurden, mit 0,5 Gew.-% bis 3,0 Gew.-% Siliziumoxid und Titanoxid, etc., das hydrophob gemacht worden war, als äußere Anlagerung beschichtet wurden. Eine Beziehung zwi­ schen Streifen und den so hergestellten Tonern, die eine Vielfalt von Widerstandswerten hatten, wurde experimentell verdeutlicht.In the process of manufacturing the non-magnetic and one-component toner used for the present embodiment form was used, 3.0% by weight to 6.0% by weight a pigment such as carbon black, 0.5% to 4.0% by weight an antistatic with a salicyl metal complex, etc., 1.0 wt .-% to 3.0 wt .-% of a wax with a  Polyethylene system as the main component to the polyesterbin the resin was added and then mixed, melted, kneaded and then pulverized and classified. The toner has run out produced by using toner matrices with a diameter of 6 to 10 microns, extracted from the powder produced were, with 0.5 wt .-% to 3.0 wt .-% silicon oxide and Titanium oxide, etc., which had been made hydrophobic when outer deposits were coated. A relationship between strips and the toners thus produced, one Having variety of resistance values became experimental clarifies.

Unten wird nun die Messung des Widerstandswertes des Toners und die Berechnung eines Meßfehlers erörtert. Verwen­ dete Vorrichtungen waren die Meßvorrichtung des dielektri­ schen Verlustes TRS-10T (AS-31356: Ando Electric Co., Ltd.) und die Granularelektrode SE43 (AS-20646: Ando Electric Co., Ltd.). Die Tonermeßprozedur folgt den Schritten zuerst zum Formen von Toner in Pelletform, die leicht zu messen ist, und dann wird der Widerstandswert des Pellets gemessen. Zum Bilden der Form eines Pellets wurde eine Last von 600 kgf auf Toner mit einer Masse von 0,05 ± 0,002 g eine Minute lang in einer Kompressorformvorrichtung angewendet, die einen Innendurchmesser von 13 mm hat. Das so gebildete Pellet wurde dann unter Verwendung der obigen zwei Vorrichtungen gemessen. Die durch die obigen zwei Vorrichtungen gemessenen Widerstandswerte waren eine Kapazität Cx und ein Leitwert Gx. Der Widerstandswert R (GΩ.cm) wird durch die folgende Gleichung 3 errechnet. Die Meßumgebung zu der Zeit des Experimentes hatte eine Temperatur von 24°C und eine Feuchtigkeit von 28%.
The measurement of the resistance value of the toner and the calculation of a measurement error are now discussed below. Devices used were the dielectric loss measuring device TRS-10T (AS-31356: Ando Electric Co., Ltd.) and the granular electrode SE43 (AS-20646: Ando Electric Co., Ltd.). The toner measurement procedure follows the steps of forming toner into pellet form that is easy to measure, and then the resistance value of the pellet is measured. To form the shape of a pellet, a load of 600 kgf was applied to toner having a mass of 0.05 ± 0.002 g for one minute in a compressor molding machine having an inner diameter of 13 mm. The pellet thus formed was then measured using the above two devices. The resistance values measured by the above two devices were a capacitance Cx and a conductance Gx. The resistance value R (GΩ.cm) is calculated by the following equation 3. The measurement environment at the time of the experiment had a temperature of 24 ° C and a humidity of 28%.

R = A/(Gx.t) (3)
R = A / (Gx.t) (3)

wobei A ein Oberflächenbereich des Pellets (1,33 cm2) und t eine Dicke des Pellets war. where A was a surface area of the pellet (1.33 cm 2 ) and t was a thickness of the pellet.

Da der Meßfehler des Leitwertes Gx dargestellt wird durch (± 5% des tatsächlich gemessenen Gx) + (gemessene Frequenz) × 3 × 10-12, kann der maximale Widerstandswert Rmax, falls der Meßfehler berücksichtigt wird, durch die Gleichung 4 ausgedrückt werden.
Since the measurement error of the conductance Gx is represented by (± 5% of the actually measured Gx) + (measured frequency) × 3 × 10 -12 , the maximum resistance value R max , if the measurement error is taken into account, can be expressed by equation 4.

Rmax = A/(0,95 Gx-(gemessene Frequenz) × 3 × 10-12) (4)R max = A / (0.95 Gx- (measured frequency) × 3 × 10 -12 ) (4)

Fig. 7 zeigt das Versuchsresultat unter Verwendung der obigen Vorrichtungen bei den obigen Bedingungen. Fig. 7 zeigt eine Beziehung zwischen Tonerwiderstandswerten R und vertikalen Streifen. Es hat sich gezeigt, daß der Toner mit einem Widerstandswert R von 179 GΩ.cm oder mehr, wie in Fig. 7 gezeigt, beim Entwickeln eines ausgefüllten Bildes zu vertikalen Streifen führen würde. Da wenigstens der Toner unter 192 GΩ.cm keinen vertikalen Streifen erzeugt, falls der obige Fehler berücksichtigt wird, ist es vorzuziehen, jene Toner zu verwenden, die einen Widerstandswert R von unter 192 GΩ.cm haben, um die Bildqualität zu verbessern. Fig. 7 shows the test result using the above devices under the above conditions. Fig. 7 shows a relationship between toner resistance values R and vertical stripes. It has been found that the toner with a resistance value R of 179 GΩ.cm or more, as shown in Fig. 7, would lead to vertical streaks when developing a filled image. Since at least the toner below 192 GΩ.cm does not produce a vertical streak if the above error is taken into account, it is preferable to use those toners which have a resistance value R below 192 GΩ.cm to improve the image quality.

Es ist nicht wahr, daß ein niedriger Widerstandswert immer die Bildqualität verbessert, da die Verwendung von Toner mit einem niedrigeren Widerstandswert (mehrere GΩ.cm) als der Toner 1, der den minimalen Widerstandswert in der vorliegenden Ausführungsform hat, eine schlechte Übertragung bewirken könnte, wodurch kein Bild mit hoher Qualität erhal­ ten werden könnte. Demzufolge liegt der wünschenswerte Widerstandswert R des Toners ohne Verursachung von vertika­ len Streifen oder einer schlechten Übertragung wenigstens zwischen 10 GΩ.cm und 192 GΩ.cm, falls der Meßfehler Berück­ sichtigung findet.It is not true that a low resistance value always improves the image quality since using toner with a lower resistance value (several GΩ.cm) than the toner 1 having the minimum resistance value in the present embodiment could cause poor transfer. whereby no high quality image could be obtained. Accordingly, the desirable resistance value R of the toner is at least between 10 GΩ.cm and 192 GΩ.cm without causing vertical streaks or poor transmission if the measurement error is taken into account.

Gemäß dem Entwickler der vorliegenden Ausführungsform kann die Steuerung des Widerstandswertes des Entwicklers ein übermäßiges Laden des Entwicklers und einen damit einherge­ henden Isolationsdurchschlag verhindern.According to the developer of the present embodiment can control the resistance value of the developer  excessive loading of the developer and a concomitant Prevent insulation breakdown.

IV. BILDERZEUGUNGSVORRICHTUNG 200IV. IMAGING DEVICE 200

Die Bilderzeugungsvorrichtung 200 von einer typischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält, wie in Fig. 1 gezeigt, eine Entwicklungsvorrichtung 100, eine fotoempfindliche Trommel 210, einen Vorlader 220, einen Belichtungsteil 230 und eine Übertragungsrolle 250. Die fotoempfindliche Trommel 210 hat strukturell eine fotoemp­ findliche dielektrische Schicht auf einer rotierbaren trom­ melförmigen leitfähigen Halterung und kann durch den Vorla­ der 220 gleichförmig geladen werden. Die fotoempfindliche Trommel 210 ist zum Beispiel eine OPC- oder eine Aluminium­ trommel, auf die ein organischer fotoempfindlicher Körper mit separater Funktion in einer Dicke von etwa 20 µm aufge­ tragen wird, und der äußere Durchmesser beträgt zum Beispiel 20 mm, und sie rotiert mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 90 mm/s in der Pfeilrichtung.As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 200 of a typical embodiment of the present invention includes a developing device 100 , a photosensitive drum 210 , a precharger 220 , an exposure member 230, and a transfer roller 250 . The photosensitive drum 210 structurally has a photosensitive dielectric layer on a rotatable drum-shaped conductive holder and can be charged uniformly by the charger 220 . The photosensitive drum 210 is, for example, an OPC or an aluminum drum on which an organic photosensitive body with a separate function is applied in a thickness of about 20 µm, and the outer diameter is 20 mm, for example, and it rotates with one Rotation speed of 90 mm / s in the direction of the arrow.

Der Vorlader 220 ist ein Bürstenrollenlader und lädt die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 210 gleichför­ mig auf etwa 600 V. Als nächstes verwendet der Belichtungs­ teil 230 einen Laserstrahl, um ein Bild auf der fotoempfind­ lichen Trommel 210 zu erzeugen, das einer Druckquelle ent­ spricht. Dann wird ein Ladezustand in einem Bereich, wo ein Bild durch den Strahl auf der gleichförmig geladenen foto­ empfindlichen Trommel 210 erzeugt wird, durch die Wirkung der obigen leitfähigen Halterung neutralisiert und unter­ drückt (z. B. auf -50 V), und ein latentes Bild als ein zu Licht und Schatten des Dokumentes geladenes Umkehrmuster wird gebildet. Das latente Bild wird durch die Entwicklungs­ vorrichtung 100 als Tonerbild sichtbar gemacht.The precharger 220 is a brush roller charger and uniformly charges the surface of the photosensitive drum 210 to about 600 V. Next, the exposure part 230 uses a laser beam to form an image on the photosensitive drum 210 that corresponds to a pressure source. Then, a state of charge in an area where an image is formed by the beam on the uniformly charged photosensitive drum 210 is neutralized and suppressed (e.g., to -50 V) by the action of the above conductive holder, and a latent one Image as an inverse pattern loaded to light and shadow of the document is formed. The latent image is made visible as a toner image by the developing device 100 .

In der Entwicklungsvorrichtung 100 rotiert die Entwick­ lungsrolle 20 in Kontakt mit der fotoempfindlichen Trommel 210 mit derselben Rotationsgeschwindigkeit und in derselben Richtung wie die fotoempfindliche Trommel 210. Die Klinge 30 reguliert den Toner T, der von der Rücksetzrolle 10 zuge­ führt wird, und bildet eine Tonerschicht auf der Entwick­ lungsrolle 20. Die Entwicklungsvorrichtung 100 eines typi­ schen Aspektes der vorliegenden Erfindung kann, wie in eini­ gen Ausführungsformen oben beschrieben, eine Tonerschicht mit einer gleichförmigen Dicke auf der Entwicklungsrolle 20 stabil bilden. Der Toner wird durch die Gleitreibung zwi­ schen der Rücksetzrolle 10, der Entwicklungsrolle 20 und der Klinge 30 negativ geladen.In the developing device 100 , the developing roller 20 rotates in contact with the photosensitive drum 210 at the same rotation speed and in the same direction as the photosensitive drum 210 . The blade 30 regulates the toner T supplied by the reset roller 10 and forms a toner layer on the developing roller 20 . The developing device 100 of a typical aspect of the present invention, as described in some embodiments above, can stably form a toner layer having a uniform thickness on the developing roller 20 . The toner is negatively charged by the sliding friction between the reset roller 10 , the developing roller 20 and the blade 30 .

Danach fließt der Toner, der auf der Entwicklungsrolle 20 in einer Schicht vorhanden ist, durch die Entwicklungs­ vorspannung, die auf die Entwicklungsrolle 20 durch die Vorspannungsenergiezufuhr 50 angewendet wird, hin zu der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 210 und wird darauf adsorbiert. Toner, der nicht zu der Entwicklung beigetragen hat, wird durch die rückwärtig rotierende Rücksetzrolle 10 unter der Entwicklungsrolle 20 abgeschabt und über den unteren Teil der Rücksetzrolle 30 zu dem Rahmen 40 zurückge­ führt. Das so auf der fotoempfindlichen Trommel 30 erhaltene Tonerbild wird an der Übertragungsrolle 240 auf ein Druck­ papier übertragen, das rechtzeitig längs des Zuführweges PP durch Zuführrollen (nicht gezeigt) zugeführt wird. Der Reiniger 250 sammelt den verbleibenden Toner auf der foto­ empfindlichen Trommel 210 ein. Ein Papier mit übertragenem Druck wird dann einem Fixierteil (nicht gezeigt) zugeführt, fixiert und schließlich ausgeworfen.Thereafter, the toner which is present on the developing roller 20 in a layer which is applied to the developing roller 20 by the bias power supply 50 flows through the development bias, toward the surface of the photosensitive drum 210 and is adsorbed thereto. Toner that has not contributed to the development is scraped off by the rearward rotating reset roller 10 under the development roller 20 and is returned to the frame 40 via the lower part of the reset roller 30 . The toner image thus obtained on the photosensitive drum 30 is transferred on the transfer roller 240 to a printing paper which is fed in time along the feed path PP by feed rollers (not shown). The cleaner 250 collects the remaining toner on the photosensitive drum 210 . A paper with transferred print is then fed to a fixing part (not shown), fixed and finally ejected.

Bei der vorliegenden Erfindung werden, wie oben erläu­ tert, zu bevorzugende Tonerschichtbildungsbedingungen für die Bilderzeugung in hoher Qualität durch Messen von Bild­ qualitätswirkungen bei verschiedenen Entwicklungsbedingungen der Entwicklungsrolle und der Klinge herausgefunden.In the present invention, as explained above tert, preferred toner layer formation conditions for high quality imaging by measuring image quality effects under different development conditions the development role and the blade found out.

Gemäß dem Tonerschichtbildungsverfahren der vorliegen­ den Erfindung macht es eine Veränderung einer Form und eines Materials des Klingenrandes möglich, eine gleichförmige Tonerschicht zu bilden, wodurch die verbesserte Bildqualität erreicht wird.According to the toner layering method of the present the invention makes a change in shape and one Blade edge material possible, a uniform  Form toner layer, which improves the image quality is achieved.

Ferner ist es möglich, Bilder mit hoher Qualität ohne vertikale Streifen durch Messen und Spezifizieren von wün­ schenswerten Tonerwiderstandswerten zu bilden.It is also possible to get high quality images without vertical stripes by measuring and specifying wün to form appreciable toner resistance values.

Claims (19)

1. Entwicklerschichtbildungsverfahren mit den folgen­ den Schritten:
Laden von nichtmagnetischem und Einkomponentenentwick­ ler, der einen durchschnittlichen Volumenpartikeldurchmesser D (µm) hat, auf eine durchschnittliche spezifische Ladung q/m (µC/g);
Zuführen des geladenen Entwicklers zu einer Entwick­ lungsrolle, die eine Zehnpunkteoberflächenrauheit Rz (µm) hat; und
Bilden einer Schicht aus Einkomponentenentwickler mit einer Schichtdicke dt (µm) auf der Entwicklungsrolle durch Vorsehen einer Klinge in Kontakt mit der Entwicklungsrolle bei einem Klingenliniendruck Pb (gf/cm), wobei dt, Pb, q/m und D den folgenden Beziehungen entsprechen:
4 ≦ D ≦ 12;
5 ≦ q/m ≦ 12;
1 ≦ Rz ≦ 12;
20 ≦ Pb ≦ 80;
dt = 1,8 × {q/m × Rz/(Pb-1)}1/2 × D ± 0,25D; und
1,5D ≦ dt ≦ 3,5D.
1. Developer stratification process with the following steps:
Loading non-magnetic and one-component developer, which has an average volume particle diameter D (µm), on an average specific charge q / m (µC / g);
Feeding the loaded developer to a development roller having a ten-point surface roughness Rz (µm); and
Form a layer of one-component developer with a layer thickness dt (µm) on the development roller by providing a blade in contact with the development roller at a blade line pressure Pb (gf / cm), where dt, Pb, q / m and D correspond to the following relationships:
4 ≦ D ≦ 12;
5 ≦ q / m ≦ 12;
1 ≦ Rz ≦ 12;
20 ≦ Pb ≦ 80;
dt = 1.8 x {q / m x Rz / (Pb-1)} 1/2 x D ± 0.25D; and
1.5D ≦ dt ≦ 3.5D.
2. Entwicklungsvorrichtung mit:
einer Entwicklungsrolle, die eine durchschnittliche Zehnpunkteoberflächenrauheit Rz (µm) hat; und
einer Klinge in Kontakt mit der Entwicklungsrolle bei einem Klingenliniendruck Pb (gf/cm), durch die eine Schicht aus einem nichtmagnetischen und Einkomponentenentwickler, der einen durchschnittlichen Volumenpartikeldurchmesser D (µm) und eine durchschnittliche spezifische Ladung q/m (µC/g) hat, auf der Entwicklungsrolle gebildet werden kann, wobei die Schicht eine Dicke dt (µm) hat und dt, Pb, q/m und D den folgenden Beziehungen entsprechen:
4 ≦ D ≦ 12;
5 ≦ q/m ≦ 12;
1 ≦ Rz ≦ 12;
20 ≦ Pb ≦ 80;
dt = 1, 8 × {q/m × Rz/(Pb-1)}1/2 × D ± 0,25D; und
1,5D ≦ dt ≦ 3,5D.
2. Development device with:
a development roller that has an average ten point surface roughness Rz (µm); and
a blade in contact with the developing roller at a blade line pressure Pb (gf / cm), through which a layer of a non-magnetic and one-component developer, which has an average volume particle diameter D (µm) and an average specific charge q / m (µC / g), can be formed on the development roller, the layer having a thickness dt (µm) and dt, Pb, q / m and D corresponding to the following relationships:
4 ≦ D ≦ 12;
5 ≦ q / m ≦ 12;
1 ≦ Rz ≦ 12;
20 ≦ Pb ≦ 80;
dt = 1.8 × {q / m × Rz / (Pb-1)} 1/2 × D ± 0.25D; and
1.5D ≦ dt ≦ 3.5D.
3. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Entwicklungsrolle und die Klinge jeweils eine elektrisch leitfähige Oberfläche haben.3. Development device according to claim 2, wherein the development roller and the blade one each electrically have a conductive surface. 4. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner mit einer Vorspannungsenergiezufuhr, die mit der Klinge verbunden ist.4. The developing device according to claim 2, further with a bias power supply that comes with the blade connected is. 5. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Klinge aus einer Blattfeder hergestellt ist, die mit der Entwicklungsrolle über eine mittlere Sektion der Klinge in Kontakt ist.5. The developing device according to claim 2, wherein the blade is made of a leaf spring, which with the Development role over a middle section of the blade in Contact is. 6. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Entwicklungsrolle aus Metall ist und die Klinge auch aus Metall ist.6. The developing device according to claim 2, wherein the development roller is made of metal and the blade is also made of Is metal. 7. Entwicklungsvorrichtung mit:
einer Metallentwicklungsrolle; und
einer Klinge, die mit der Entwicklungsrolle bei einem vorbestimmten Klingendruck kontaktierbar ist, um eine Schicht aus einem nichtmagnetischen und Einkomponentenent­ wickler auf der Entwicklungsrolle zu bilden,
bei der die Klinge einen Metallkontaktabschnitt ent­ hält, der mit der Entwicklungsrolle kontaktierbar ist, welcher Kontaktabschnitt eine Form hat, die ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus im Schnitt spitzwinkligen, gekrümmten und runden Formen.
7. Development device with:
a metal development role; and
a blade contactable with the development roller at a predetermined blade pressure to form a non-magnetic and one-component developer layer on the development roller,
in which the blade has a metal contact portion ent which is contactable with the development roller, which contact portion has a shape selected from a group consisting of acute-angled, curved and round shapes.
8. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der der Kontaktabschnitt der Klinge eine Oberflächenrauheit hat, die kleiner als eine Oberflächenrauheit der Entwicklungs­ rolle ist.8. A developing device according to claim 7, wherein the contact portion of the blade has a surface roughness, which is less than a surface roughness of development role is. 9. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der eine durchschnittliche Zehnpunkteoberflächenrauheit der Klinge 1 µm oder weniger beträgt und eine durchschnittliche Zehnpunkteoberflächenrauheit der Entwicklungsrolle mehr als 1 µm beträgt.9. A developing device according to claim 7, wherein an average ten point surface roughness of Blade is 1 µm or less and an average Development roller more than ten point surface roughness Is 1 µm. 10. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der der Klingendruck zwischen 20 und 80 gf/cm liegt.10. A developing device according to claim 7, wherein the blade pressure is between 20 and 80 gf / cm. 11. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Klinge umfaßt:
eine elastische harzige Basis, auf die der Klingendruck angewendet wird; und
eine Metallplatte, die an der Basis befestigt ist und den Kontaktabschnitt enthält.
11. A developing device according to claim 7, wherein the blade comprises:
an elastic resinous base to which the blade pressure is applied; and
a metal plate attached to the base and containing the contact portion.
12. Entwicklungsvorrichtung mit:
einer Metallentwicklungsrolle; und
einer Klinge, die mit der Entwicklungsrolle bei einem Klingendruck von 20 bis 80 gf/cm kontaktierbar ist, um eine Schicht aus einem nichtmagnetischen und Einkomponentenent­ wickler auf der Entwicklungsrolle zu bilden, bei der die Klinge einen Metallkontaktabschnitt enthält, der eine Ober­ flächenrauheit hat, die kleiner als jene der Entwicklungs­ rolle ist.
12. Development device with:
a metal development role; and
a blade that is contactable with the development roller at a blade pressure of 20 to 80 gf / cm to form a layer of a non-magnetic and one-component developer on the development roller, in which the blade contains a metal contact portion that has a surface roughness that is smaller than that of the development role.
13. Nichtmagnetischer und Einkomponentenentwickler, der für ein Entwicklungsverfahren des Nichtkontakttyps verwendbar ist, welcher Entwickler ein gefärbtes feines Partikel und ein Fluidisierungsagens umfaßt und einen spezi­ fischen Volumenwiderstand von mehr als etwa 10 GΩ.cm, aber weniger als etwa 192 GΩ.cm hat.13. Non-magnetic and one-component developer, for a non-contact type development process Which developer can be used is a colored fine Particles and a fluidizing agent comprises and a speci fish volume resistance of more than about 10 GΩ.cm, but has less than about 192 GΩ.cm. 14. Behälter, der einen nichtmagnetischen und Einkom­ ponentenentwickler enthält, der für ein Entwicklungsverfah­ ren des Nichtkontakttyps verwendbar ist, welcher Entwickler ein gefärbtes feines Partikel und ein Fluidisierungsagens umfaßt und einen spezifischen Volumenwiderstand von mehr als etwa 10 GΩ.cm, aber weniger als etwa 192 GΩ.cm hat.14. Container that has a non-magnetic and income component developer who is responsible for a development process Ren of the non-contact type is usable, which developer a colored fine particle and a fluidizing agent includes and a volume resistivity of more than about 10 GΩ.cm but less than about 192 GΩ.cm. 15. Bilderzeugungsvorrichtung mit:
einem fotoempfindlichen Körper;
einem Lader, der den fotoempfindlichen Körper lädt;
einem Belichtungsteil, der den fotoempfindlichen Kör­ per, der durch den Lader geladen ist, belichtet und ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt;
einer Entwicklungsvorrichtung, die den belichteten fotoempfindlichen Körper entwickelt und das elektrostatische latente Bild als Tonerbild sichtbar macht; und
einem Übertragungsteil, der das Tonerbild auf ein Auf­ zeichnungsmedium überträgt, bei der die Entwicklungsvorrich­ tung umfaßt:
eine Entwicklungsrolle mit einer durchschnittlichen Zehnpunkteoberflächenrauheit Rz (µm); und
eine Klinge, die mit der Entwicklungsrolle bei einem Klingenliniendruck Pb (gf/cm) in Kontakt ist und eine Schicht aus einem nichtmagnetischen und Einkomponentenent­ wickler, der einen durchschnittlichen Volumenpartikeldurch­ messer D (µm) und eine durchschnittliche spezifische Ladung q/m (µC/g) hat, auf der Entwicklungsrolle bilden kann, wobei die Schicht eine Schichtdicke dt (µm) hat und dt, Pb, q/m und D den folgenden Beziehungen entsprechen:
4 ≦ D ≦ 12;
5 ≦ q/m ≦ 12;
1 ≦ Rz ≦ 12;
20 ≦ Pb ≦ 80;
dt = 1,8 × {q/m × Rz/(Pb-1)}1/2 × D ± 0,25D; und
1,5D ≦ dt ≦ 3,5D.
15. Image forming device with:
a photosensitive body;
a charger that charges the photosensitive body;
an exposure part which exposes the photosensitive body charged by the charger and forms an electrostatic latent image;
a developing device that develops the exposed photosensitive body and makes the electrostatic latent image visible as a toner image; and
a transfer part that transfers the toner image to a recording medium in which the developing device comprises:
a development roller with an average ten point surface roughness Rz (µm); and
a blade that is in contact with the developing roller at a blade line pressure Pb (gf / cm) and a layer of a non-magnetic and one-component developer that has an average volume particle diameter D (µm) and an average specific charge q / m (µC / g ) can form on the development roller, the layer having a layer thickness dt (µm) and dt, Pb, q / m and D corresponding to the following relationships:
4 ≦ D ≦ 12;
5 ≦ q / m ≦ 12;
1 ≦ Rz ≦ 12;
20 ≦ Pb ≦ 80;
dt = 1.8 x {q / m x Rz / (Pb-1)} 1/2 x D ± 0.25D; and
1.5D ≦ dt ≦ 3.5D.
16. Bilderzeugungsvorrichtung mit:
einem fotoempfindlichen Körper;
einem Lader, der den fotoempfindlichen Körper lädt;
einem Belichtungsteil, der den fotoempfindlichen Kör­ per, der durch den Lader geladen ist, belichtet und ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt;
einer Entwicklungsvorrichtung, die den belichteten fotoempfindlichen Körper entwickelt und das elektrostatische latente Bild als Tonerbild sichtbar macht; und
einem Übertragungsteil, der das Tonerbild auf ein Auf­ zeichnungsmedium überträgt, bei der die Entwicklungsvorrich­ tung umfaßt:
eine Metallentwicklungsrolle; und
eine Klinge, die mit der Entwicklungsrolle bei einem vorbestimmten Klingendruck kontaktierbar ist, um eine Schicht aus einem nichtmagnetischen und Einkomponentenent­ wickler auf der Entwicklungsrolle zu bilden, bei der die Klinge einen Metallkontaktabschnitt enthält, der mit der Klinge kontaktierbar ist, welcher Kontaktabschnitt eine Form hat, die ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus im Schnitt spitzwinkligen, gekrümmten und runden Formen.
16. Imaging device with:
a photosensitive body;
a charger that charges the photosensitive body;
an exposure part which exposes the photosensitive body charged by the charger and forms an electrostatic latent image;
a developing device that develops the exposed photosensitive body and makes the electrostatic latent image visible as a toner image; and
a transfer part that transfers the toner image to a recording medium in which the developing device comprises:
a metal development role; and
a blade contactable with the developing roller at a predetermined blade pressure to form a layer of a non-magnetic and one-component developer on the developing roller, in which the blade includes a metal contact portion that is contactable with the blade, which contact portion has a shape, which is selected from a group consisting of acute-angled, curved and round shapes.
17. Bilderzeugungsvorrichtung mit:
einem fotoempfindlichen Körper;
einem Lader, der den fotoempfindlichen Körper lädt;
einem Belichtungsteil, der den fotoempfindlichen Kör­ per, der durch den Lader geladen ist, belichtet und ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt;
einer Entwicklungsvorrichtung, die den belichteten fotoempfindlichen Körper entwickelt und das elektrostatische latente Bild als Tonerbild sichtbar macht; und
einem Übertragungsteil, der das Tonerbild auf ein Auf­ zeichnungsmedium überträgt, bei der die Entwicklungsvorrich­ tung umfaßt:
eine Metallentwicklungsrolle; und
eine Klinge, die mit der Entwicklungsrolle bei einem Klingendruck von 20 bis 80 gf/cm kontaktierbar ist, um eine Schicht aus einem nichtmagnetischen und Einkomponentenent­ wickler auf der Metallentwicklungsrolle zu bilden, welche Klinge einen Metallkontaktabschnitt enthält, der eine Ober­ flächenrauheit hat, die kleiner als jene der Entwicklungs­ rolle ist.
17. Imaging device with:
a photosensitive body;
a charger that charges the photosensitive body;
an exposure part which exposes the photosensitive body charged by the charger and forms an electrostatic latent image;
a developing device that develops the exposed photosensitive body and makes the electrostatic latent image visible as a toner image; and
a transfer part that transfers the toner image to a recording medium in which the developing device comprises:
a metal development role; and
a blade that is contactable with the development roller at a blade pressure of 20 to 80 gf / cm to form a layer of a non-magnetic and one-component developer on the metal development roller, the blade including a metal contact portion that has a surface roughness that is less than that is the role of development.
18. Bilderzeugungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 15 bis 17, bei der die Entwicklungsrolle von dem fotoempfindlichen Körper getrennt angeordnet ist.18. Imaging device according to any of the Claims 15 to 17, in which the development role of the photosensitive body is arranged separately. 19. Bilderzeugungsvorrichtung mit:
einem fotoempfindlichen Körper;
einem Lader, der den fotoempfindlichen Körper lädt;
einem Belichtungsteil, der den fotoempfindlichen Kör­ per, der durch den Lader geladen ist, belichtet und ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt;
einer Entwicklungsvorrichtung, die eine Entwicklungs­ rolle enthält, die von dem belichteten fotoempfindlichen Körper getrennt angeordnet ist, von welcher Entwicklungs­ rolle ein nichtmagnetischer und Einkomponentenentwickler zu dem fotoempfindlichen Körper fliegt, der einen spezifischen Volumenwiderstand von mehr als etwa 10 GΩ.cm, aber weniger als etwa 192 GΩ.cm hat, wodurch der fotoempfindliche Körper entwickelt und das elektrostatische latente Bild als Toner­ bild unter Verwendung des Entwicklers sichtbar gemacht wird;
einem Übertragungsteil, der das Tonerbild auf ein Auf­ zeichnungsmedium überträgt; und
einem Behälter, der den nichtmagnetischen und Einkompo­ nentenentwickler enthält.
19. Imaging device comprising:
a photosensitive body;
a charger that charges the photosensitive body;
an exposure part which exposes the photosensitive body charged by the charger and forms an electrostatic latent image;
a developing device that includes a developing roller that is separate from the exposed photosensitive body, from which developing roller a non-magnetic and one-component developer flies to the photosensitive body that has a volume resistivity of more than about 10 GΩ.cm but less than about Has 192 GΩ.cm, whereby the photosensitive body is developed and the electrostatic latent image is made visible as a toner image using the developer;
a transfer part that transfers the toner image to a recording medium; and
a container containing the non-magnetic and one-component developer.
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